t.c. marmara ÜnĠversĠtesĠ teknĠk eĞĠtĠm...

T.C.

MARMARA ÜNĠVERSĠTESĠ TEKNĠK EĞĠTĠM FAKÜLTESĠ

MAKĠNE EĞĠTĠMĠ BÖLÜMÜ

HACĠM KALIP TASARIMI VE UYGULAMA

( BĠTĠRME TEZĠ)

HAZIRLAYANLAR : 161008811 Fatih ALTUNBAġ

: 2702006 Fatih ALKAN

: 2702011 Mustafa AY

TEZ DANIġMANI : Doç. Dr. Recep YENĠTEPE

Ġstanbul - 2011

T.C.

MARMARA ÜNĠVERSĠTESĠ TEKNĠK EĞĠTĠM FAKÜLTESĠ

MAKĠNE EĞĠTĠMĠ BÖLÜMÜ

HACĠM KALIP TASARIMI VE UYGULAMA

( BĠTĠRME TEZĠ)

HAZIRLAYANLAR : 161008811 Fatih ALTUNBAġ

: 2702006 Fatih ALKAN

: 2702011 Mustafa AY

TEZ DANIġMANI : Doç. Dr. Recep YENĠTEPE

Ġstanbul - 2011

KONTROL ĠMZASI :

JÜRĠ ÜYELERĠ :

ÖNSÖZ

GeliĢen teknoloji ile kullanımı daha da yaygınlaĢan plastiklerin, yine günümüzde en

yaygın üretim yöntemi olan enjeksiyon kalıp yöntemi ile üretilmektedir. Bu tez çalıĢmamızda

Enjeksiyon kalıplarını etraflıca ele aldık. Kalıp elemanlarını tanıdık. Kalıp tasarım ilkelerini

anlatmaya çalıĢtık ve kalıp üretimi gerçekleĢtirdik.

Kalıp Uygulamasının tüm aĢamasında, kalıp elemanlarının üretiminde kendi el

emeğimiz olan bu çalıĢmamızın CNC iĢlerinde bize destek olan AKADEMĠ KALIP Genel

Müdürü Sn. Murat CIVRAZ`a üretim safhalarında bilgi ve tecrübelerini bizden esirgemeyen

ve gerekli araç ve gereci bize temin eden ASET PLASTĠK Kalıphane sorumlusu Sn Mustafa

DEMĠR`e , tez danıĢmanımız Sn Doç Dr. Recep YENĠTEPE`ye sonsuz teĢekkürlerimizi

sunar bu çalıĢmamızın konu ile ilgilenen herkesin yararına olmasını temenni ederiz

ÖZET

Her geçen gün geliĢen teknoloji ve yazılımlar yardımıyla hızlı, güvenilir ve kaliteli

üretim yapmak baĢarılı olmak adına önemlidir. En yaygın üretim Ģekli olan plastik enjeksiyon

yöntemi için de bu geçerlidir. Hız ve kaliteyi yakalamak için kontrolden tasarıma, tasarımdan

üretime, üretimden analize her aĢamada bilgisayar kullanılarak üretim süresi ve maliyeti

minimuma indirgenebilinir.. Ayrıca plastik enjeksiyon kalıpları ve çeĢitleri tanıtılmıĢ; bu

kalıpların yolluk sistemleri, soğutma sistemleri, itici sistemleri, Kısacası plastik enjeksiyon

metoduyla üretim konusunda teorik bilgiler verilmiĢtir. Daha sonra bu teorik bilgiler

desteğiyle örnek bir ürünün kalıbı üç boyutlu program kullanılarak tasarlanmıĢtır. Yapılan

tasarımın önce akıĢ analizi yapılmıĢ ve muhtemel karĢılaĢılacak sorunlar tespit edilmiĢtir. Bu

sorunlara çözümler üretilip gerekli düzeltmeler yapıldıktan sonra kalıbın yapısal analizi

incelenmiĢ ve kalıbın maruz kaldığı yükler karĢısında nasıl davranacağı ve ne derece güvenilir

olduğu kontrol edilmiĢtir. Son olarak ta bu tespitler doğrultusunda gerekli önlemler alınarak

üretilen kalıptan elde edilen sonuçlar irdelenmiĢtir.

ABSTRACT

In recent days advances in manufacturing and software technology enable to make

fast, accurate and high quality production. It is the same for plastic injection which is the one

of the most common and well known manufacturing process. For getting high quality and fast

manufacturing rates it is important to use computer in all phase of production such as design,

quality, manufacture and analysis. Moreover production time and cost can be reduced with the

usage of computer. Apart from these types of plastic injection moulds, runner systems,

cooling, ejection and slider systems are explained and some theoretical informations are

given. After that the mould is designed for a commercial product with CAD program .Some

solutions are proposed after simulation and mould is redesigned according the simulation

results. Moreover structural analysis is made to find how safety is the mould under process

loads.

KISALTMA LĠSTESĠ

PA Poliamid

PA6 Poliamid 6

PC Policarbonat

PE Polietilen

PET Polietilen Terephalat

PMMA Polimetilmetakrilat

POM Polioksimetilen

PP Polipropilen

PS Polistiren

PSU Polysulfon

PTFE Politetrafloretilen

PVC Ploivinilklorür

P-V-T Basınç-Hacim-Sıcaklık

SAN Stirol Akril Nitril

TS Türk Standartları

UV Ultraviyole

ġEKĠL LĠSTESĠ

SAYFA NO

ġekil 1 DeğiĢik enjeksiyon kalıpları .......................................................................................... 3

ġekil 2 Dört Gözlü Bir Kalıp ...................................................................................................... 4

ġekil 3 DiĢi Kalıp(solda) ve Erkek Kalıp(sağda) ....................................................................... 5

ġekil 4 4 ve 8 Gözlü Standart Yolluk ......................................................................................... 6

ġekil 5 8 Gözlü Kavisli Yolluk ve 24 Gözlü Dairesel Yolluk .................................................. 6

ġekil 6 32 Gözlü Az Gramajlı Standart Yolluk ......................................................................... 7

ġekil 7 Sıra Tipi Düz Yolluk ...................................................................................................... 7

ġekil 8 Yolluk Kesitleri .............................................................................................................. 7

ġekil 9 16 Gözlü Bir Kalıpta Yolluk Sistemi ............................................................................. 8

ġekil 10 Erkek kalıbın soğutulması ........................................................................................... 9

ġekil 11 Erkek Lokmanın Soğutulması .................................................................................... 10

ġekil 12 Soğutma Sistemi Su Bağlantıları( Soğuk – Sıcak ) .................................................... 10

ġekil 13 Ġtici Sisteminin Görünümü ......................................................................................... 11

ġekil 14 DiĢi Plaka.................................................................................................................... 12

ġekil 15 Erkek Plaka................................................................................................................. 12

ġekil 16 Erkek Lokma .............................................................................................................. 13

ġekil 17 DiĢi Lokma ................................................................................................................. 13

ġekil 18 Destek Plakası ............................................................................................................ 14

ġekil 19 Ġtici Plakası ................................................................................................................. 14

ġekil 20 ÇeĢitli Ġtici Pimler....................................................................................................... 15

ġekil 21 Ġtici Pimlerin Kalıpta YerleĢimi ................................................................................. 15

ġekil 22 Yolluk Çekme Pimi .................................................................................................... 16

ġekil 23 Geri Ġtici Pim .............................................................................................................. 16

ġekil 24 Yolluk Burcu .............................................................................................................. 17

ġekil 25 Yolluk FlanĢı .............................................................................................................. 17

ġekil 26 Üst Bağlantı Plakası ................................................................................................... 18

ġekil 27 Alt Bağlantı Plakası .................................................................................................... 18

ġekil 28 Kolon Pimi.................................................................................................................. 19

ġekil 29 Burç ............................................................................................................................ 19

ġekil 30 Yolluk sistemi............................................................................................................. 28

ġekil 31 gösterilen küresel temas yüzeyinin boyutları aĢağıdaki genel koĢullar çerçevesinde

saptanır...................................................................................................................................... 29

ġekil 32 Kontak bölgesinin doğru ve yanlıĢ tasarımları ........................................................... 29

ġekil 33 Yolluk çekicinin bulunduğa yerde görülen plastik yoğunlaĢması.............................. 29

ġekil 34 Sıyırıcı plakalı çekici B) Ġtici pimlerle beraber çekici uygulaması ............................ 30

ġekil 35 YumuĢak ve sert malzemeye göre yolluk iticilerinin yerleĢimi ................................. 30

ġekil 36 Yay ile sıkıĢtırılmıĢ yolluk burcu ............................................................................... 31

ġekil 37 Kalıba gömülmemiĢ meme ......................................................................................... 33

ġekil 38 Sıcak yolluk ................................................................................................................ 34

ġekil 39 GiriĢ kesitleri ve yolluk üzerindeki pozisyonları........................................................ 36

ġekil 40 Nokta (solda) ve tünel (sağda) giriĢler için önerilen boyutlar .................................... 37

ġekil 41 ErgimiĢ malzemenin değiĢik pozisyonlardaki giriĢlerde izlediği akıĢ yolu ............... 37

ġekil 42 Uzun kenarda konumlandırılmıĢ giriĢ ........................................................................ 38

ġekil 43 Kısa kenarda konumlandırılmıĢ giriĢ .......................................................................... 38

ġekil 44 Parça kalitesi üzerinde giriĢ pozisyonunun etkisi....................................................... 38

ġekil 45 Deliklerin ve kanalların ardında oluĢan birleĢme hatları ............................................ 39

ġekil 46 Çoklu nokta, kenar giriĢler ve eĢit akıĢ boylan prensibi ............................................. 39

ġekil 47 Direk giriĢ ................................................................................................................... 40

ġekil 48 Yolluk burcu kullanılan (solda) ve yolluk giriĢi kalıba iĢlenen (sağda) yolluk giriĢi 40

ġekil 49 Dairesel dağıtım kanallı kenar giriĢ ............................................................................ 41

ġekil 50 Üniform akıĢ hızı için ayarlanmıĢ kenar giriĢ ............................................................ 41

ġekil 51 Disk giriĢler ................................................................................................................ 42

ġekil 52 45° açılı disk giriĢ ....................................................................................................... 42

ġekil 53 Halka giriĢ ve çekirdek destekleri .............................................................................. 43

ġekil 54 Dairesel kesitli halka giriĢ .......................................................................................... 43

ġekil 55 Kare kesitli halka giriĢ ................................................................................................ 44

ġekil 56 Ġç halka giriĢ ............................................................................................................... 44

ġekil 57 Tünel giriĢ................................................................................................................... 45

ġekil 58 Otomatik yolluk iticili tünel giriĢ ............................................................................... 45

ġekil 59 Eğri tünel giriĢ ............................................................................................................ 46

ġekil 60 Tünel giriĢ ile içten giriĢ ............................................................................................. 46

ġekil 61 Tavsiye edilen kalıp soğutma kanalları çap ve hatve değerleri .................................. 47

ġekil 62 Soğutma borulu bir çok kaviteli kalıp ve soğutma suyu bağlantıları ......................... 50

ġekil 63 Çekirdeklerin seri soğutulması ................................................................................... 50

ġekil 64 Spiral soğutma kanalının tasarımı .............................................................................. 51

ġekil 65 Doğrusal soğutma kanalları (Dairesel parçalar için kötü bir tasarım) ........................ 51

ġekil 66 Dikdörtgensel parçalar için spiral soğutma kanalı tasarımı ....................................... 51

ġekil 67 Ekonomik bir soğutma sistemi örneği ........................................................................ 52

ġekil 68 Büyük yüzeyler için farklı soğutma kanallarının paralel diziliĢi................................ 52

ġekil 69 Çekirdek soğutulmasında kullanılan paralel soğutma kanalları ................................. 52

ġekil 70 Bir kutu kalıbında soğutma sistemi ............................................................................ 53

ġekil 71 Kalıp stroku, açıklık ve ürün yüksekliği..................................................................... 54

ġekil 72 Ġtici sistemi ................................................................................................................. 56

ġekil 73 Ġtici pim tipleri ............................................................................................................ 56

ġekil 74 Pim ve bıçakların pozisyonu ...................................................................................... 57

ġekil 75 Standart boru formatları ............................................................................................. 57

ġekil 76 Ġtici boru pozisyonları................................................................................................. 58

ġekil 77 Standart valf baĢlıklı itici format ve takılma metottan ............................................... 58

ġekil 78 Sıyırma halkası ve plakası .......................................................................................... 59

ġekil 79 Hava destekli karıĢık itici metodu .............................................................................. 59

ÇĠZELGE LĠSTESĠ

SAYFA NO

Tablo 1 Yolluk Kesitleri ........................................................................................................... 32

Tablo 2 Kavite GiriĢlerini Etkileyen Faktörler ......................................................................... 34

Tablo 3 ÇeĢitli malzemelerin enjeksiyon ve kalıp sıcaklıkları ................................................. 47

Tablo 4 Çekirdek soğutma teknikleri ....................................................................................... 49

RESĠM LĠSTESĠ

SAYFA NO

Resim 1 Kalıplanacak Parça Persfektif GörünüĢleri ............................................................... 60

Resim 2 Kalıp Ayrım Çizgisnin Görünmesi............................................................................. 62

Resim 3 DiĢi Çekirdek .............................................................................................................. 62

Resim 4 Erkek Çekirdek ........................................................................................................... 63

Resim 5 Göz Adedi ve Ürünün Kalıba YerleĢimi .................................................................... 64

Resim 6 Kalıbın Boyutlandırılması .......................................................................................... 65

Resim 7 Yoluk GiriĢi ................................................................................................................ 66

Resim 8 Ġtici Yerlerinin Görünümü .......................................................................................... 66

Resim 9 Geri itici ve Yolluk Çekicinin Görünümü .................................................................. 67

Resim 10 Ġtici Sisteminin Genel Görünümü ............................................................................. 67

Resim 11 Derin Çekirdek Soğutma .......................................................................................... 69

Resim 12 Soğutma Simülasyonu .............................................................................................. 69

Resim 13 Soğutma Simülasyonu .............................................................................................. 70

Resim 14 Erkek Plaka Soğutma ............................................................................................... 70

Resim 15 DiĢi Plaka Ġmalat AĢaması 1 ..................................................................................... 72





Resim 20 DiĢi Plaka Üretimden Sonra ..................................................................................... 74

Resim 21 DiĢi Plaka Arka Kısmı, Delikler Etrafına Açılan Kanal........................................... 75

Resim 22 Oringler ve Bakır Parçalar ........................................................................................ 75

Resim 23 Erkek Plaka Ġmalat AĢaması 1 .................................................................................. 76



Resim 26 Erkek Plaka Üretimden Sonra .................................................................................. 77

Resim 27 Destek Plaka Ġmalat AĢaması ................................................................................... 78

Resim 28 Destek Plakası Üretimden Sonra ve Montaj Hali ..................................................... 78

Resim 29 Bağlantı Plaka Ġmalat AĢaması................................................................................. 79

Resim 30 Bağlantı Üst Plakası Üretimden Sonra ..................................................................... 79

Resim 31 Bağlantı Alt Plakası Üretimden Sonra ..................................................................... 80

Resim 32 Ġtme Alt Plaka Ġmalat AĢaması ................................................................................. 80

Resim 33 Üst Ġtme Plakası Ġmalat AĢaması.............................................................................. 81

Resim 34 Ġtme Plakalarının Üretimden Sonra Montajı ............................................................ 81

Resim 35 Ġtme Ayağı Ġmalat AĢaması ...................................................................................... 82

Resim 36 Ġtme Ayakları Bağlantı ġekli .................................................................................... 82

Resim 37 Ġtme Ayakları Üretimden Sonra ............................................................................... 83

Resim 38 Konik Kitleme Montajı............................................................................................. 83

Resim 39 DiĢi Kısım Montajı ................................................................................................... 84

Resim 40 Erkek Plaka Montajı ................................................................................................. 84

Resim 41 Ġtici Pim ve Plakaların Montajı................................................................................. 85

Resim 42 Ġtme Ayaklarının Montajı ......................................................................................... 85

Resim 43 DiĢi ve Erkek Kısım Montajı.................................................................................... 86

Resim 44 Kalıp Montaj YapılmıĢ Hali ..................................................................................... 86

Resim 45 Kalıp Markalama ...................................................................................................... 87

Resim 46 Kalıpta Mapa Kullanılması....................................................................................... 87

ĠÇĠNDEKĠLER

SAYFA

ÖZET ................................................................................................................................I

ABSTRACT.......................................................................................................................I

KISALTMALAR.............................................................................................................II

ġEKĠL LĠSTESĠ ……......................................................................................................III

ÇĠZELGE LĠSTESĠ ........................................................................................................VI

BÖLÜM I. ..........................................................................................................................1

1. GiriĢ ve Amaç.......................................................……..................... ....................1

BÖLÜM II. …. ...................................................................................................................7

2. Plastik Enjeksiyon Kalıpları ................................................................................2

2.1. Tanım...................... ................................................................…...............2

2.2 Kalıbın Fonksiyonu..................…..............................................…...........2

2.3 Kalıp ÇalıĢma Sistemi........................... ....................................................3

2.4 Kalıp Elemanları........ ................................................................................4

2.4.1 Kalıp Elemanları …………………………………………………4

2.4.2 Kalıp Yardımcı Elemanları ……………………………………...11

2.5. Plastik Enjeksiyon Kalıplarında Kullanılan Plastik

Malzemeler…………………………………………………………......... 24

BÖLÜM III. ..................................................................................................................... 28

3. Kalıp Tasarımı...................................................................................................... 28

3.1. Bilgisayar Destekli Tasarımın Önemi 28

3.2. Plastik Ürün Tasarım……........................................................................... 30

3.3. Plastik Enjeksiyon Kalıp Tasarım Ġlkeleri..................................................32

3.3.1 Genel Bilgi……………………………………………………………32

3.3.2 Plastik Enjeksiyon Kalıpları….……………………………….…….33

3.3.3 Plastik Enjeksiyon Kalıbının Fonksiyonları ………………………35

3.3.4 Kalıp Sınıflandırma Kriterleri ……………………………………..36

3.3.5 Kalıp Tasarımının Temel Prosedürü ……..……………………….39

3.3.6 Kavitelerin YerleĢimi ……………………………………….………41

3.4 Yoluk Sistemleri ve Tasarımı ……………………………………………...45

3.5 Yolluk GiriĢlerinin Tasarımı ………………………….……………….......59

3.6 Soğutma Sistemi ………………………………………….……………........74

3.7 Ġtici Sistemi ………………………………………………………….………88

BÖLÜM IV …………………………………………………………………………….....60

4. Uygulama…………………………………………….………………..……….....60

4.1 Genel GiriĢ ……………………………………………………………………60

4.2 Kalıplanacak Parça …………………………………………………………..60

4.3 Malzeme Seçimi ve Parçanın Fiziksel Özellikleri …………………………..61

4.4 Parçanın Kalıplanması ……………………………………………………….61

4.4.1 Kalıp Ayrım Çizgisinin Belirlenmesi …………………………….61

4.4.2 DiĢi ve Erkek Çekrdeğinin OluĢturulması ………………………..62

4.4.3 Göz Sayısının Belirlenmesi ve Parçanın Kalıpa YerleĢtirilmesi …63

4.4.4 Kalıbın Boyutlandırılması ………………………………………….64

4.4.5 Yolluk ve Yolluk GiriĢ Dizaynın Belirlenmesi ……………………65

4.4.6 Ġtici Sisteminin Belirlenmesi ………………………………………...66

4.4.7 Soğutma Sisteminin Belirlenmesi …………………………………...68

4.4.7.1 DiĢi Plakanın Soğutulması …………………………………68

4.4.7.2 Erkek Plakanın Soğutulması ………………………………70

4.4.8 Standart Kalıp Elamanlarının Belirlenmesi ………………………..70

4.5 Kalıp Elamanlarının Ġmalat AĢaması …………………………………………71

4.5.1 DiĢi Plakanın Ġmalat AĢaması ……………………………………….71

4.5.2 Erkek Plakanın Ġmalat AĢamaları …………………………………..73

4.5.3 Destek Plakanın Ġmalat AĢamaları ………………………………….75

4.5.4 Bağlantı Plakalarının Ġmaalt AĢamaları ……………………………76

4.5.5 Ġtme Üst ve Alt Plakası Ġmalat AĢamaları…………………………...76

4.5.6 Ġtma Ayaklarının Ġmalat AĢamaları………………………………….77

4.6 Kalıp Montajı …………………………………………………………………...83

KAYNAKLAR …………………………………………………………………………….78

EKLER ..................................................................………....................................................79

ÖZGEÇMĠġLER……………………………………………………………………..……100

1

1. GĠRĠġ VE AMAÇ

Plastikler günümüzde, hayatımızın her alanına girmiĢ bulunmakta ve giderek kullanım

alanı artmaktadır. Hiç Ģüphesiz üretilebilirlik, hammaddeye kolay eriĢim, seri üretime

yatkınlık gibi özellikler plastiğin bu denli yaygınlaĢmasında önemli rol oynamaktadır. Ev

eĢyalarından otomotive, gıda sanayinden savunma sanayine, birçok alanda plastikler

kullanılmaktadır. Plastiklerin bu kadar geniĢ kullanım alanın olması, plastiklerin çok sayıda

çeĢidinin olduğunun göstergesidir. Günümüzde 400 den fazla plastik çeĢidi vardır ve bu sayı

yapay müdahalelerle giderek artmaktadır.

Plastik çok çeĢitli yöntemlerle Ģekillendirilerek kullanıma hazır hale getirilmektedir.

Bunlardan en yaygın kullanılanı iste enjeksiyon kalıpçılığı yöntemidir. Bu yöntemde prensip

olarak, olmasını istediğimiz Ģekilde metal bloklara açılan boĢluklara ergimiĢ plastiğin

doldurulması esasına dayanır.

Eskiden kalıpçılık uğraĢ ve emek isteyen bir iĢti, bu nedenle ülkemizde yeteri kadar

geliĢememiĢtir. Bu iĢle uğraĢan kiĢilerin eğitim seviyesinin düĢüklüğü, bu konuda

araĢtırmaların kısıtlı olması, kalıpçılığın geliĢmesine engel olmuĢtur. Yapılan çalıĢmalar

yapboz yöntemi ile ustaların tecrübelerine kalmıĢtır. Kalıpçılık çok geniĢ bir alana yayılmıĢ

araĢtırılması gereken bir uzmanlık alanıdır. Bu nedenle kalıpçılık konusunu ele almayı uygun

gördük

Bu çalıĢmamızda enjeksiyon kalıplarının kısımları, bu kısımların iĢlevleri ve çeĢitleri,

enjeksiyon kalıbının tasarımı, tasarımda dikkat edilmesi gerekenler incelenmiĢtir. Ayrıca

enjeksiyon kalıplarında kullanılan plastik türlerine değinilmeye çalıĢılmıĢtır.

2

2. HACĠM KALIPLARI (ENJEKSĠYON KALIPLARI)

2.1 Tanım

Kalıplanacak parça boyutlarına ve Ģekline uygun boĢluğu bulunan ve ergitilmiĢ

plastiğini enjeksiyon metoduyla boĢluğa doldurulmasını ve soğutularak Ģekil almasını

sağlayan sistemdir.ġekil1.1’de enjeksiyon kalıplarından örnekler verilmiĢ, Ģekil 1,2’de ise bu

kalıplarla üretim yapan enjeksiyon makinesi gösterilmiĢtir.

Enjeksiyon makinesi, ergitilmiĢ plastiği kalıbın içine enjekte eder ve kalıp içine açılan

boĢluğun içinde soğuyup Ģekil alıncaya kadar bekletilmesini sağlar. Plastiklerin

kalıplanmasında hazne içinde plastik hammadde rezistanslar vasıtasıyla ısıyla ergitilir ve kalıp

içine açılan boĢluğa enjekte edilir. Kalıba enjekte edilen ergitilmiĢ plastiğin soğutulması ise

kalıp içine açılan su kanalları ile olur. Bu kanallarda çoğunlukla su kullanılır. Ancak bazı

durumlarda baĢka sıvılar da (yağ vb.) kullanılabilir. Bir enjeksiyon makinesinin en önemli

elemanlarından biri kalıptır. Enjeksiyon iĢlemi kalıba yapılır. Enjeksiyon makinesiyle bir ürün

imal etmek için ürünün yapısına uygun bir kalıbın kullanılması Ģarttır.

2.2 Kalıbın Fonksiyonu

1. Ġçine enjekte edilen ergitilmiĢ plastiği soğuyup sertleĢene kadar muhafaza

etme.

2. ErgitilmiĢ malzemeye son Ģeklini vermek

3. Eriyik malzemenin tüm boĢluklara homojen bir Ģekilde dağılmasını sağlamak.

4. Eriyik malzemeye son Ģeklini vermek.

5. Malzemenin düzgün ve hızlı bir Ģekilde soğutulmasını sağlamak (termoset

veya kauçuk iĢleniyorsa kalıbın ısıtılması gereklidir).

6. Ürünün rahatça dıĢarı çıkarılmasını sağlamak.

3

ġekil 1 DeğiĢik enjeksiyon kalıpları

2.3 Kalıp ÇalıĢma Sistemi

Parça geometrisini oluĢturan kalıp boĢluğudur; bu boĢluk da iki temel parçadan

oluĢur; Erkek (Core) ve DiĢi (Cavity). Enjeksiyon tezgâhından kalıp boĢluğuna eriyik plastiği

bir yolluk sistemi ile gelir. Parçayı hızlı ve dengeli katılaĢtıran, sağlıklı bir ısı transferi

gerçekleĢtiren bir soğutma sistemi vardır. Soğuyup sertleĢen ürün kalıp açıldıktan sonra bir

itici sistemi ile kalıptan ayrılır. Kalıp çalıĢma yönünden farklı yönlerdeki geometrik detaylar

(ters açılar) için maça sistemi kullanılır.

Ürünün son Ģeklini aldığı yer kalıp boĢluklarıdır. Kalıp boĢluklarının yerleĢtirilmesi ve

düzenlenmesinin iĢlem akıĢına ve parça kalitesine önemli derecede etkisi vardır.

Kalıplar birtakım özelliklere göre sınıflara ayrılabilir.

Bu özellikler;

4

2.4 Kalıp Elemanları

Plastik enjeksiyon kalıbı birçok elemandan bir araya gelir. Her bir elmanın kalıp

içinde ayrı bir görevi vardır. Her eleman kullanılacak kalıp sistemine üretilecek malzemeye

göre ayrı ayrı tasarlanır ve imal edilir.

Kalıp elemanları denildiği zaman, bir kalıbın üzerinde bulunan bütün parçalar akla

gelmektedir. Bunlar Bağlantı plakaları, erkek ve diĢi plaka, erkek ve diĢi lokma, destek

plakası itici plakası, itici pimleri, itme ayakları, yolluk burcu, yolluk flaĢı ve diğer standart

elemanlar (cıvatalar, kolon pimleri, burçlar, vs)

2.4.1 Kalıp Elemanları

2.4.1.1 Kalıp BoĢluğu (Göz)

Kalıp boĢluğu, kalıbın içinde erimiĢ plastiğin gönderildiği ve soğutulduğu kısımdır.

Kalıpta 1 adet boĢluk var ise buna Tek Gözlü, birden fazla boĢluk varsa Çok Gözlü kalıp

denir. Kalıp boyutu genellikle içindeki boĢluk (göz) sayısı ile ifade edilir. Kalıp boĢluğu,

kalıbın kapanması esnasında kalıbın erkek ve diĢi kısmının oluĢturduğu boĢluktur.

ġekil 2 Dört Gözlü Bir Kalıp

5

2.4.1.2. Erkek Kalıp

Kalıbın erkek kısmı, kalıbın iç kısmını oluĢturur. Bu Ģekilde kalıp boĢluğunun

oluĢmasını da sağlar. Erkek kalıba hareketli plaka da denilmektedir. ErimiĢ polimerin

soğuması sırasında, çekme karakteristiğinden dolayı soğuyan baskı, kalıbın erkek kısmı

üzerine çekilir, kalıbın diĢi kısmından ayrılır. Bu çekme karakteristikleri kalıbın içinden

parçanın atılması için iticilerin, erkek kısımda yerleĢtirilmesine sebep olur. Ġtici sistemi

makinenin hareketli plakasının arkasına yerleĢtirildiği için genellikle kalıbın erkek kısmı

makinenin hareketli plakasının olduğu tarafa monte edilir.

2.4.1.3. DiĢi Kalıp

Baskının dıĢ yüzeyini bilirler. Erkek kısmı gibi, tek plaka üzerine yerleĢtirilir.

YerleĢtirildiği plakaya da kalıbın diĢi plakası (sabit plakası) denir. Kalıbın diĢi plakası,

genellikle makinenin hareketsiz plakası üzerine monte edilir. Kalıp besleme sistemi (yolluk

sistemi) genellikle kalıbın diĢi kısmının üzerine yerleĢtirilir. Çünkü makinenin enjeksiyon

ünitesi bu taraftadır. Kalıp tasarımcıları itici sistemini erkek kalıba, besleme sistemini de diĢi

kalıp tarafına koyarlar.

ġekil 3 DiĢi Kalıp(solda) ve Erkek Kalıp(sağda)

6

2.4.1.4. Yolluk sistemi

ErgimiĢ plastiğin basınç yardımıyla kalıp boĢluğuna dolması için gereken

yollar sistemidir. Ana yol ve bağlantı yollarından oluĢur. Göz adedi sayısına ve

yerleĢimine göre çeĢitli Ģekillerde olabilir.

ġekil 4 4 ve 8 Gözlü Standart Yolluk

ġekil 5 8 Gözlü Kavisli Yolluk ve 24 Gözlü Dairesel Yolluk

7

ġekil 6 32 Gözlü Az Gramajlı Standart Yolluk

ġekil 7 Sıra Tipi Düz Yolluk

ġekil 8 Yolluk Kesitleri

8

ġekil 9 16 Gözlü Bir Kalıpta Yolluk Sistemi

2.4.1.5. Soğutma Sistemi

Kalıp boĢluğuna dolan plastiğin soğutulmasını sağlayan sistemdir. Soğutma sistemi

parçanın kalitesini doğrudan etkiler dengeli ve tam soğutulmayan parçalar tam sertleĢmediği

için kalıptan ayrıldıktan sonra çarpılmaya maruz kalabilir. Ayrıca kalıbın çalıĢması sırasında

kalıp ergimiĢ plastiğin sıcaklığıyla bir süre sonra ısınmaya baslar. Kalıbın ısınması kalıbın

çalıĢma performansını, çevrim süresini ve parça kalitesini etkiler. Seri üretimde aynı kalitede

ürün elde edebilmek için aynı kalıpta sabit değerlerle (sabit kalıp sıcaklığı, sabit eriyik

sıcaklığı, basınç, hız) çalıĢılması gerekmektedir. Bunun için kalıbın sürekli sabit sıcaklıkta

kalabilmesi için kalıp çekirdeği ve kasası soğutma sistemi ile soğutulması gerekmektedir.

Ayrıca kalıbın dolma esnasında en sıcak erimiĢ plastik, kalıp giriĢinde ve en soğuk erimiĢ

plastik, yolluk giriĢinden en uzak noktadadır. Soğutma suyunun sıcaklığı, bu kanallardan

geçtikçe artar, bundan dolayı baskıda eĢit soğuma sağlamak için, kalıbın sıcak bölgelerine

soğuk sıvı, parçanın soğuk bölgelerine sıcak sıvı giriĢi sağlamak gerekir.

9

ġekil 10 Erkek kalıbın soğutulması

10

ġekil 11 Erkek Lokmanın Soğutulması

ġekil 12 Soğutma Sistemi Su Bağlantıları( Soğuk – Sıcak )

11

2.4.1.6. Ġtici sistemi

Kalıp boĢluğunu dolduran plastiğin kalıp içinde soğuduktan sonra kalıptan

ayrılabilmesi için iticiler ve bu iticileri harekete geçiren itici blokları kullanılmaktadır. Bu itici

bloğunu da harekete geçiren enjeksiyon makinesindeki itici barlarıdır (pimleridir). Bu itici

barları kalıbın en dıĢ plakasına açılan pim deliklerinden geçerek itici bloğuna teması ile

plakanın ve dolayısı ile iticilerin hareketini sağlar. Kalıptaki itici bloğunun dengeli olması

gerekmektedir. Parçaların kalıptan düzgün biçimde çıkması için bu Ģarttır. Sadece itici

bloğunun dengeli olması yeterli değildir, itici bloğuna bağlı iticilerin boylarının da eĢit olması

gerekmektedir.

ġekil 13 Ġtici Sisteminin Görünümü

2.4.2 Kalıp Yardımcı Elemanları

2.4.2.1 DiĢi plaka

DiĢi kalıp genellikle kalıplanan parçanın dıĢ , kozmetik kısmını çıkaran temel kalıp

elemanıdır. DiĢi çekirdeklerin olduğu tarafa diĢi kalıp denir. DiĢi çekirdekler genellikle ön ısıl

iĢlem görmüĢ çeliklere iĢlenir. Kalıplanan ürünün özelliğine göre diĢi çekirdekte kullanılacak

uygun çelik seçilir. Genellikle kalıplanan plastik ürünlerin kozmetik tarafı diĢi kısmı

oluĢturur. Bu sebeple kalıbın diĢi çekirdekleri daha fazla tesviye iĢçiliği gerektirir.

12

ġekil 14 DiĢi Plaka

2.4.2.2 Erkek Plaka

Kalıbın erkek kısmı, kalıbın iç kısmını oluĢturur. Bu Ģekilde kalıp boĢluğunun

oluĢmasını da sağlar. Kalıp erkek kısmının bulunduğu kalıp yarımına, erkek plaka veya kalıbın

erkek kısmı denir. ErimiĢ polimerin soğuması esnasında, çekme karakteristiğinden dolayı

soğuyan baskı, kalıbın erkek kısmı üzerine çekilir, kalıbın diĢi kısmından ayrılır. Bu çekme

karakteristikleri kalıbın içinden parçanın atılması için iticilerin, bu kısımda yerleĢtirilmesine

sebep olur. Ġtici sistemi makinenin hareketli plakasının arkasına yerleĢtirildiği için genellikle

kalıbın erkek kısmı makinenin hareketli plakasının olduğu tarafa takılır.

ġekil 15 Erkek Plaka

13

2.4.2.3 DiĢi ve erkek lokmalar

Kalıp boĢluğu, kalıbın içinde erimiĢ plastiğin gönderildiği ve soğutulduğu kısımdır.

Kalıp bir boĢluk ihtiva ettiğinde buna tek gözlü, birden fazla boĢluk ihtiva ettiğinde çok gözlü

denir. Kalıp boyutu genellikle içindeki boĢluk sayısı ile ifade edilir. Kalıp boĢluğu, kalıbın

kapanması esnasında kalıbın erkek ve diĢi kısmının oluĢturduğu boĢluktur

ġekil 16 Erkek Lokma

ġekil 17 DiĢi Lokma

14

2.4.2.4 Destek Plakası

Erkek plakaya desteklik görevi görür. Enjeksiyon kalıpları yüksek basınç altında

çalıĢtıkları için zamanla sehim verebilirler. Bu olumsuzluğu azaltmak veya ortadan kaldırmak

için destek plaka kullanılır

ġekil 18 Destek Plakası

2.4.2.5 Ġtici plaka:

Ġtici pimleri üzerinde taĢıyan plakadır. Enjeksiyon makinesinden aldığı hareketi itici

pimlere aktarır. Ġtici pimleri bir bütün olarak dengeli olarak ileri hareket ettirir.

ġekil 19 Ġtici Plakası

15

2.4.2.7 Ġtici pimler ve çubuklar

Parçanın kalıptan iterek ayrılmasını sağlayan çubuklardır. Bu çeĢit parçalar kalıbın

erkek kısmı üzerinde sürekli sürtünmeden dolayı eskir. Modern kalıp parçalan üzerinde olan

bu iticiler ve itici bıçakları, standart parça olarak kullanılır. Standardizasyon, kalıp bakım ve

imalatını ucuzlatır

ġekil 20 ÇeĢitli Ġtici Pimler

ġekil 21 Ġtici Pimlerin Kalıpta YerleĢimi

16

2.4.2.7.1 Yolluk Çekme Pimi

Yolluğun açık olan alt kısmına doğrudan doğruya yerleĢtirilmiĢtir. Ġtici sistem ürünü

kalıptan ayırdıktan sonra yolluktaki malzemenin burçtan dıĢarı çekilmesinde kullanılır.

ġekil 22 Yolluk Çekme Pimi

2.4.2.7.2 Geri Ġtme Pimi

Kalıp kapanması esnasında, itici plakaların geri gel meĢini sağlar. Destek pimleri ilave

olarak itici plaka sistemine kılavuzluk yapar. Ġtme mesafesi, bu iki parçanın yüksekliği ile

belirlenir. Ġtici bağlama plakasına yerleĢtirilmiĢtir. Ġtici bağlama ve itici plakalarını hareket

ettirir.

ġekil 23 Geri Ġtici Pim

17

2.4.2.8 Yolluk burcu

Silindirik bir parça genellikle kalıbın diĢi kısmına yerleĢtirilir. Enjeksiyon ünitesinin

kalıbı doldurması için, giriĢ noktasıdır. Diğer görevi de makine memesi ile burç arasındaki sızıntıyı en aza indirmektir. Ġçeri eğimli baĢ kısmına sahiptir. Bu kısım çok iyi parlatılır. Eğlendirilerek soğumuĢ yolluk giriĢinin kalıp açılması esnasında, parçanın makineden

ayrılmasını sağlar. Kalıbın erkek kısmıyla beraber atılmasını sağlar.

ġekil 24 Yolluk Burcu

2.4.2.9 Yolluk flanĢı

DiĢi kalıp plakasının arkasına açılmıĢ yuvarlak boĢluk içine konulan merkezleme

halkasıdır. Bunun fonksiyonu kalıbı sabit plakaya yerleĢtirmektir. Bu sabitleme halkası hassas

bir parçadır. Enjeksiyon ünitesi ile yolluk burcunun aynı merkezde olmasını sağlar. Olmaması

halinde kullanımı esnasında memeden polimer sızması olur. Sabitleme halkası ilave olarak,

yolluk burcunun üzerinde yerleĢtirilebilir

ġekil 25 Yolluk FlanĢı

18

2.4.2.10 Bağlantı plakaları

Burada kalıp ayırım çizgisi kalıbın erkek ve diĢi kısmının yapılma hassasiyetine

bağlıdır. Sonuç olarak; arka plakanın ayrım çizgisine bağlıdır. Arka plaka genellikle aĢağıdaki

fonksiyonlar için kullanılır:

a) Her iki kalıp parçasını bir arada tutan bağlantı yeri olarak,

b) Kalıbı makine plakasına bağlamak için yer temin etmesi,

c) Kalıp yapımında sertliği sağlaması,

d) Bağlantı destek kalıplarının boyutu bir kalıptan diğerine standardize edilir

ġekil 26 Üst Bağlantı Plakası

ġekil 27 Alt Bağlantı Plakası

19

2.4.2.11 Kılavuz Pimler

SulanmıĢ ve taĢlanmıĢ pimler plakaların birine pres edilmiĢtir. Kalıp takımının iki

yarım kısımlarını tam ayarında (sağa-sola kaçmamaları için) tutar.

ġekil 28 Kolon Pimi

2.4.2.12 Burçlar

SulanmıĢ ve taĢlanmıĢ burçlar plakaların birine pres edilmiĢtir. kılavuz pimlere

yataklık yaparlar.

ġekil 29 Burç

20

2.5. Enjeksiyon Kalıplarında Kullanılan Plastikler

2.5.1 Polipropilen ( PP )

2.5.1.1. Özellikleri

* Çekme mukavemeti en yüksek termoplastiklerden biridir ve çekme gerilimi 3,5 kg/mm²’dir.

Bu lastik katkı maddeleriyle güçlendirildiğinde çekme gerilimi 112,5 kg/ mm²’den 386

kg/mm²’ye kadar yükseltilebilir.

* Kırılganlığı azdır.

* Ġyi bir aĢındırma özelliğine sahiptir ve sürtünme kat sayısı ortadadır.

* Isıya karĢı dirençlidir ve 150 Cº’nin altındaki buhardan etkilenmez.

* Açık havaya karĢı yüksek dirençlidir.

* Kimyasal asitlere karĢı dirençlidir ve sulandırılmıĢ asitlerden etkilenmez.

* Elektrik iletkenliği olmadığı için iyi bir izolasyon malzemesidir.

* Yoğunluğu az olan (0,89 g/cm³) termoplastiklerdendir.

* Kolayca kaynak edilebilir, talaĢlı iĢlenebilir. Uygun yapıĢtırıcılarla yapıĢtırılabilir, baskı ve

markalama yapılabilir.

2.5.1.2. Uygulama Alanları

En çok ev aletlerinin yapımında, hastahane ve fizik laboratuvarı aletleri, pil koruyucu kutusu,

taĢıma çantası, sandalye ve sehpa, çöp sepeti, çamaĢır makinesi merdanesi pedal, su tesisatı

bağlantı elemanları (manĢon, körtapa vb), otomotiv sanayiinde kopolimer olarak akümülatör

gövdesi, elektrik kablosu, ayakkabı topuğu, halat ve boru yapımında kullanılır.

2.5.2. Polikarbonat ( PC )


* Yoğunluğu 1,2 g/cm³’tür.

* Boyutsal ölçülerinde değiĢiklik olmayan en iyi termoplastiklerdendir. Çekme payı % 0,0125

mm’den azdır.24

* 140 Cº’ye kadar sıcaklıklara karĢı dayanıklıdır.

* ġeffaftır ve ıĢık kırılma indeksi 1,586’dır.

* Mekanik özellikleri çok iyidir, çekme dayanımı 668 kg/cm²’dir.

* 60 Cº’ye kadar olan sıcak sudan etkilenmez. Ayrıca gres, makine yağı, deterjan ve asitlere

karĢı dirençlidir.

21

* Elektrik iletkenliği yoktur. Bu nedenle iyi bir izolasyon malzemesidir ve rutubetten

etkilenmez.

* ġeffaf olmasına rağmen bütün renkler verilebilir.

* IĢıktan ve açık havadan etkilenmeyen bir malzemedir.


Hafif, dayanıklı ve saydam oluĢu nedeniyle sinyal lambaları dahil otomotiv

sanayiinde, sokak ve trafik lamba kapakları, pencere camı, elektronik ve telekomünikasyon

parçaları, büro ve iĢ makineleri gövdeleri, gıda ambalajında, ev alet ve takımları, reklam

panoları, inĢaat ve dekorasyon yapımında kullanılmaktadır.

2.5.3. Polietilen ( PE )

2.5.3.1. Alçak Yoğunluklu Polietilen (AYPE)

2.5.3.1.1.Özellikleri

* Süt beyaz renktedir.

* Kimyasal maddelere ve korozyona dayanıklıdır.

* IĢığa ve açık havaya dayanıklı değildir. Katkı maddeleri katılarak bu problem ortadan

kalkar.

* 80-85 Cº’ye kadar kullanılabilir. Yüksek sıcaklıkta giderek yumuĢar ve parçalanır.


* Mekanik dayanımı orta derecede olup uzaması ve darbe dayanımı yüksektir. Çekme

dayanımı 100-300 kg/cm²’dir.

* Elektrik yalıtımı çok iyi olup yüksek frekanslı yerlerde teflon grubu plastiklerden hemen

sonra gelen uygun bir malzemedir.

* Levha ve parça halinde sıcak hava ve diğer yöntemlerle kaynak edilebilir. Sıcak dikiĢle

yapıĢtırılabilir.

2.5.3.1.2.Uygulama Alanları

* Ambalaj torbaları, sera örtüleri, ĢiĢe, bidon, beyaz eĢya, oyuncak, çeĢitli makine parçaları

yapımında kullanılır.25

22

2.5.3.2. Yüksek Yoğunluklu Polietilen (YYPE)

2.5.3.2.1.Özellikleri

Suya, kimyasal maddelere karĢı direnci iyidir.

* IĢığa ve açık havaya karĢı dayanıklı değildir. Katkı maddeleri katılarak bu problem ortadan

kalkar.

* Mekanik özellikleri çok iyi olup özellikle darbe ve çekme dayanımları yüksektir.

* Çekme dayanımı 225-350 kg/cm², sıcaklık dayanımı 100 Cº üzerindedir.

* Elektriksel uygulamalara da çok elveriĢlidir.

2.5.3.2.2. Uygulama Alanları

* Basınçlı borular, gaz dağıtım boruları, ĢiĢe, bidon, beyaz eĢya, makine parçaları, oyuncak,

elektrik ve elektronik eĢya, suya dayanıklı olduğundan tekne, depo ve poĢet torba yapımında

kullanılır.

2.5.4 Polivinil Klorür (PVC)

2.5.4.1.Özellikleri

* Yoğunluğu 1.4 g/cm³’tür.

* Kimyasal etkilere ve aĢınmaya karĢı direnci fazladır.

* Kolayca renklendirilebilir.

* Çekme dayanımı 140-240 kg/cm²’dir.

* Açık havadan etkilenmez ve su emme özelliği yok denecek kadar azdır.

* Elektrik yalıtma özelliği iyidir.

2.5.4.2.Uygulama Alanları

* Yalıtım malzemesi olarak ince zil tellerinde, kalın yer altı kablolarında, boru, elektrik

süpürgesi parçaları, elektrik bağlantı setleri, dalgıç ayakkabıları, oyuncak, koltuk ve yatak

süngerleri, teyp sanayi, ince film halinde kâğıt ve kumaĢ gibi maddelere kaplanabilmekte,

dosya kapakları, döĢemecilik ve tıbbi cihazların yapımında kullanılmaktadır.

2.5.5. Polistiren (PS)

23



* ġeffaf ve renksizdir. IĢık kırılma indeksi 1,59’dur. Bütün renkler verilebilmektedir.

* Mekanik özelliği iyidir ve çekme direnci 4,9 kg/mm²’dir.

* Açık havadan etkilenmez ve kapalı yerde çevreye çok iyi uyum sağlar.

* Cam tozu ile güçlendirildiğinde çekme payı miktarı yok denecek kadar azdır.

* Üretimi kolay ve zaman alıcı değildir.

* Elektrik yalıtma özelliği iyidir.26


* Paketleme iĢlerinde, oyuncak, ev eĢyası, tarak, kapak, kullanılıp atılan tabak, çöp sepeti,

ıĢıklandırma panosu, teyp kaseti, döĢemecilik, çeĢitli makine aksamları, telefon, bilgisayar,

elektrik ve elektronik endüstrisi için gerekli parçalarda, gıda ve tekstil sanayinde kullanılır.

2.5.6. Akrilonitril Butadien Stiren (ABS)



* Mekanik özelliği çok iyidir.

* Çekme dayanımı 560 kg/cm², cam elyaf katkılı 773 kg/cm², karbon elyaf katkılı 1125

kg/cm², ABS-PC alaĢımında 635 kg/cm²’dir.

* Sertlik darbe dayanımı ve uzama değerleri de bu değiĢime paralel olarak artar veya azalır.

* Ġyi bir yüzey kalitesine sahiptir.

* AĢınmaya karĢı direnci fazladır.

* Ġyi bir elektrik izolasyon malzemesidir.

* Su ve rutubetten etkilenmez.

* Nem alma özelliğinden dolayı kullanmadan önce 2 saat kadar 80-90 Cº’de kurutulur.

2.5.6.2.Uygulama Alanları

* Televizyon ve güç donanımı kabinleri, anahtar (switch) kutuları, ızgara ve gövde panelleri,

takım çantası, tıbbi emme pompaları, dekoratif eĢya, oyuncak, telefon gövdeleri, büro-iĢ

makineleri gövde ve parçaları, boru ve bağlantıları, depo ve soğutucu iç astarları, çanta ve

bavul (sert görünümde), tüfek dipçikleri, hassas ölçülü askeri amaçlı (antitank plastik mayın)

ürünler, bina inĢaat malzemeleri ve eğitim malzemeleri yapımında kullanılır.

24

2.5.7. Polisülfon



* Çekme, basma ve sürünme dayanımları çok yüksektir.

* IĢık kırılma indeksi 1.633’tür.

* Bu polimerden yapılan ürünler özelliklerini -150Cº’den 300Cº’ye kadar bir yıldan fazla bir

süre koruyabilir.

* Asit, baz ve tuz çözeltilerine direnç gösteren malzeme deterjan, yağ ve alkollerden

etkilenmez.


* Tıbbi araç gereçler, gıda üretim donanımı, elektriksel bağlantılar, otomotiv sektöründe

sigorta ve anahtar yuvaları, bobin gövdeleri, TV elemanları, korozyona dayanıklı borular,

pompalar, filtre elemanları, kamera ve saat gövdeleri, batarya yalıtma plakaları, uzay ve

havacılık sektöründe kullanılmaktadır.

25

3. KALIP TASARIMI

3.1 Bilgisayar Destekli Tasarımın

Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) adından da anlaĢılacağı gibi bilgisayar yardımı ile

tasarım yapma eylemidir.Bilgisayar destekli tasarımın insan hayatının birçok alanında, sağlık

sektöründe, ulaĢımda, mimarlıkta, bilim kurgu filmlerinde kullanılması kaçınılmaz hale

gelmiĢtir. Mühendislik uygulamalarında, tasarım ile birlikte esas olarak analiz ve üretim

metotlarının önemi bilinmektedir. Tasarımı yapılmıĢ bir parçanın analiz ve üretim

simülasyonu bilgisayar ortamında üç boyutlu geometrik modelleme ile yapılmaktadır. Bu

sebeple, tasarımın üç boyutlu geometrik modelleme ile yapılması tasarımın görsel olarak

sunulmasına, analiz yazılımlarının kullanılmasından önce veri hazırlanmasına, analiz

yazılımlarının kullanılmasından sonra sonuçların değerlendirilmesine ve bilgisayar destekli

üretime olanak sağlamaktadır.

3.1.2 Plastik Parça ve Kalıp Tasarımında CAD Uygulamaları

Plastik parça ve kalıp tasarım teknolojisi yıllar boyu geliĢme göstermiĢ ve bununla

birlikte birçok problem ortaya çıkarmıĢtır. Günümüzde kullanılan birçok kalıp tasarımları,

uzun yıllar geliĢme ve büyüme gösteren plastik endüstrisinde pratik yapmıĢ; uzman, sanatkar

ve usta tarafından deneme yanılma yöntemleriyle ortaya çıkmıĢtır. Plastik endüstrisinin

geliĢmesiyle birlikte polimer malzemelerin anlaĢılması ve proses parametrelerinin

değiĢtirilmesi ile gösterdikleri reaksiyonlar hakkındaki bilgilerde de geliĢme meydana

gelmiĢtir. Sonuç olarak, Ģimdiye kadar sanat olarak düĢünülen plastik tasarımındaki birçok

olgu hakkında, plastik teknolojisinin geliĢme göstermesiyle, açıklama elde

edilmiĢtir.GeçmiĢte elde edilmiĢ bu kurallar günümüzde çeĢitli analiz araçlarına aktarılmıĢ ve

bilgisayarlar yardımıyla hızlı, verimli, hassas ve kaliteli plastik tasarımına olanak

sağlanmıĢtır.

Plastik teknolojisinin geliĢmesine paralel olarak ta CAD ve CAM konuları da yüzyılın en

önemli geliĢmesi olmaya aday hale gelmiĢtir. GeçmiĢte analiz ve bilgi iĢleme amaçlı

kullanılan bilgisayarlar günümüzde tasarım iĢleminin temeline yardımcı olmakta ve grafiksel

mühendislik bilgileri oluĢturmaktadır.

Günümüzde CAD teknolojisi mühendislik tasarımına tamamıyla farklı bir metot getirmiĢtir.

Öyle ki, CAD 'in uygulamadaki kabul edilebilirliliğine karĢı çıkanlar olmuĢtur.Tasarımdaki

26

bu farklı metodoloji tasarım bürolarında eski yöntemlerle tasarım yapan insanlar için

anlaĢılması ve kabul etmesi zor kavramları ortaya çıkarmıĢtır. Bütün bunlara rağmen CAD,

plastik tasarım fonksiyonlarının hızını ve verimini arttırarak bir devrim gerçekleĢtirmektedir.

3.2. Plastik Ürün Tasarımı

Kaliteli bir ürün elde edebilmek için ürün bir çok süreçten geçer. Bu süreçlerden

kaliteyi en belirleyici olan süreç ürün tasarım sürecidir. BaĢarılı bir ürün tasarımı kalıp

tasarım sürecini kısaltır ve kolaylaĢtırır. BaĢarılı kalıp tasarımı da üretimin kalitesini belirler.

Ürün tasarım sürecinde kalıptan önce parçanın prototipi yapılarak gerekli testler yapılmalıdır

3.3 Plastik Enjeksiyon Kalıp Tasarım Ġlkeleri

3.3.1 Genel Bilgi

Kalıp tasarımı, parçanın teknik resminin, bir örneğinin veya modelinin tasarımcıya

verilmesi ve kalıplanacak olan parçaya ait tasarım verilerinin oluĢturulması ile baĢlayan bir

süreçtir.

Ayrıca kalıbın birlikte çalıĢacağı makine kavite sayısı ve eğer verilmemiĢse parçanın

üretileceği hammaddenin seçimi de ilave olarak gerekli olan bilgilerdir. Bu bilgiler kalıp

dizaynı için gerekli olmakla birlikte yeterli değildirler. Bunlara ilave olarak aĢağıdaki

soruların da cevaplandırılması gereklidir.

• Seçilen plastik malzemenin kalıplanabilme karakteristiği,

• Üretim adeti

• Ürünün nerede ve nasıl kullanılacağı,

• Ürün baĢka parçalarla birlikte mi çalıĢacak veya kullanılacak (toleranslar)

• Çekme,

• ÇıkıĢ açıları,

• Ne tür bir yolluk sisteminin gerekli olduğu,

• Kavite giriĢ noktalan, akıĢ ve birleĢme hatları, itici izleri,

• Yüzey kalitesi.

• Parça üzerinde istenen yazılar veya Ģekillerin olup olmaması,

• Kalıp için gerekli baĢka ekipmanlar,

27

• Kullanılacak makinenin tonaj, parça büyüklüğü ve plastik kapasitesinin uygunluğu,

• Parçanın kalıptan alınmasının ne Ģekilde olacağı (otomatik veya elle)

• Proje süresi

3.3.2 Kalıp Tasarımının Temel Prosedürü

Bir hacim kalıbın tasarımı yapılırken bütün koĢullar göz önüne alınmalıdır.Çünkü bir kalıp ve

o kalıbın gerçekleĢtirdiği operasyon çeĢitli koĢulları gerçekleĢtirmek zorundadır.

3.3.2.1 Kalıp boyutlarının belirlenmesi

Kalıp boyutları öncelikli olarak kalıbın birlikte kullanılacağı makinenin boyutlarına

bağlıdır.Genellikle varolan veya belirli bir makinenin boyutları, tasarımcının uyması gereken

sınırlamalar getirir. Bu sınırlamalar:

• Maksimum malzeme miktarı : Plastik ünitesinin bir çevrimde kalıp içine sevk

edebileceği ergimiĢ malzeme miktarı.

• PlastikleĢtirme hızı : makinenin her birim zaman için plastikleĢtirebileceği malzeme

miktarı

• Kilitleme kuvveti : Kalıp boĢluğu içinde meydana gelen maksimum basıncı yol

açacağı reaksiyon kuvvetini karĢılayan kuvvet makine kolonları arasında kalan

maksimum makine plakaları alanları maksimum enjeksiyon basıncıdır.

3.3.2.2 Göz sayısının belirlenmesi

Ġlk olarak maksimum teorik kavite sayısı belirlenir. Bu hesaplama makinenin vida çapı ve

vida hareket miktarından hesaplanmıĢ makinenin maksimum kapasitesinin kullanılacağı

varsayımına dayanmaktadır.

3.3.2.3 Kalıpta çekme ve etkileri

Sadece parça resmi ve malzemesi belli olduğunda parçada meydana gelecek

çekmelerin kim tarafından göz önüne alınacağı ve uygun çekme değerlerinin seçileceği

bilinmelidir. Bazı durumlarda parça tasarımcısı çekme miktarlarını belirler ve kritik kalıp

ölçüleri için gerekli ölçüleri sağlar. Bu genellikle daha önce veya deneysel olarak benzer

parçalarla çalıĢılmıĢ olması durumunda söz konusudur.

Diğer bir nokta kalıbın farklı çekme özelliklerin sahip farklı malzemelerle kullanılıp

kullanılmayacağıdır. Eğer kalıp %0.6 oranında çekme miktarına sahip polisitrene göre

28

tasarlanıp imal edilmiĢse, polipropilen gibi çekme oranı %1.5 olan baĢka bir malzeme ile de

kullanılabilir ancak daha yüksek çekme oranından dolayı parça daha küçük olacaktır. Ayrıca

kalıpta kullanılan farklı malzemelerinde ne tür etkilerinin olabileceğinin bilinmesi gerekir

çünkü bunlar parçanın yüzey kalitesini ve kalıp yüzeylerini etkiler.

3.4. Yolluk Sistemleri ve Tasarımı

Yolluk sistemi plastik ünitesinden gelen ergimiĢ malzemenin kavitelere sevk

edilmesini sağlar. Konfigürasyonu, boyutları ve parça ile olan bağlantısı kalıbın dolma iĢlemi

dolayısı ile de parçanın kalitesi üzerinde oldukça etkilidir. Bir yolluk sistemi genellikle farklı

kısımlardan oluĢur. AĢağıdaki Ģekil (ġekil 30) bir yolluk sistemini oluĢturan kısımları

göstermektedir. Bu kısımlar Ģunlardır;

• Yolluk giriĢi

• Yolluklar (birincil (ana) ve ikincil (tali) yolluklar)

• Parça giriĢi

ġekil 30 Yolluk sistemi

Yolluk burcu ergimiĢ malzemeyi plastik ünitesinden alır ve genellikle kendisine dik

olan ayırma yüzeyi boyunca ona kılavuzluk eder.

Yolluklar, yolluk giriĢini parça giriĢine veya giriĢlerine bağlarlar. Yolluğun ana amacı

özellikle çok kaviteli kalıplarda kavitelerin aynı zamanda ve aynı Ģartlar (eĢ sıcaklık ve

basınç) altında dolmasını sağlamaktır.

Parça giriĢleri ise yollukla kavite arasındaki geçiĢi sağlarlar. Yolluğun parçadan kolayca

ayrılabilmesi ve ayrıldıktan sonra bıraktığı izin parça görünümünü etkilememesi için parça

3.4.1. Yolluk GiriĢi

Yolluk giriĢi genellikle yolluk burcu içinde Ģekillendirilir. Kalıp kapandıktan sonra ve

makine plastik ünitesinin lülesi, kalıp ve plastik ünitesi arasındaki geçiĢ noktasını dıĢarıya

izole edecek Ģekilde ileri doğru itildiğinde, malzeme plastik ünitesinden yolluk giriĢine doğru

29

akar. Bu olay kalıbın bu bölgede lokal olarak önemli ölçüde yüklenmesine neden olur ve bu

bölgenin diğer kısımlara göre daha çabuk aĢınmasına neden olur. Bu nedenle yolluk burcu

çelikten yapılıp sertleĢtirilir ve kalıba insert olarak takılır. Böylelikle aĢındığı zaman

kolaylıkla değiĢtirilebilir.

ġekil 31 gösterilen küresel temas yüzeyinin boyutları aĢağıdaki genel koĢullar

çerçevesinde saptanır.

ġekil 32 Kontak bölgesinin doğru ve yanlıĢ tasarımları

3.4.2. Yolluk Ġtici ve Çekiciler

Yolluk çekiciler kalıp açıldığında plastik ürünle beraber yolluğun ve yolluk salkımının erkek

çekirdek üzerinde kalmasını sağlamak üzere itici deliğinin bir kısmında ters açı verilerek

yaratılan bölümdür.

ġekil 33 Yolluk çekicinin bulunduğa yerde görülen plastik yoğunlaĢması

Yukarıda bahsedilen plastiğin çekici etrafında yoğunlaĢmasını önlemek için

gösterildiği gibi değiĢik konfigirasyonlar uygulanabilir. Böylece çekici etrafında plastik

kütlesinin artması önlenir ve bu bölgenin soğuma verimi artmıĢ olur.

30

ġekil 34 Sıyırıcı plakalı çekici B) Ġtici pimlerle beraber çekici uygulaması

3.4.3. Yolluk Çekicilerin Sayısı ve YerleĢimi

Yolluk çekicilerin sayısı ve yerleĢimi kullanılan plastik malzemeye bağlıdır. Tasarımcı

bu sayıyı minimumda tutmaya çalıĢmalıdır. Çünkü ilave her yolluk çekici kalıp maliyetini,

iĢçiliğini ve süresini arttıracaktır. Ayrıca kalıp plakasında çok sayıda delik açmak plakadan

geçirilecek su kanallarını olumsuz etkileyecektir. Genellikle sert veya tok plastik malzemeler

kullanılıyorsa daha az yolluk çekici veya iticiye ihtiyaç duyulur. Yolluk et kalınlığı plastik

ürünün et kalınlığından her zaman daha fazla olduğu için yolluğun geçtiği bölgede aĢırı

ısınma gözlenecektir. Bu bölgenin ardından su kanalı geçirilerek etkili bir soğutma

yapılmalıdır. Oysa burada kullanılan yolluk itici veya çekiciler için açılan delikler istenildiği

gibi su kanalı geçirilmesine izin vermeyecektir. YumuĢak veya oldukça esnek plastik

kullanıldığında sert, tok plastiğe göre çok daha fazla yolluk çekici kullanmak gerekir. Dengeli

yolluk dağılımı kalıbın dolmasını nasıl etkiliyorsa, dengeli bir yolluk itici sistemi kurmak da

plastik ürünün kalıptan dengeli bir Ģekilde çıkması için önem taĢır. Yolluğun kalıptan ürünle

beraber uzaklaĢtırılamaması kalıbın güvenliği için büyük tehlike yaratabilir.

ġekil 35 YumuĢak ve sert malzemeye göre yolluk iticilerinin yerleĢimi

ġekil 3.9’de solda yumuĢak malzemeye göre, sağda ise daha sert malzemeye göre yolluk

iticilerin yerleĢimi görülmektedir.

Yolluğun otomatik olarak üründen koparılıp kalıptan çıkarılabilmesini sağlayan metotlardan

biri de üç plakalı kalıp tasarımı yapmaktır, iki plakalı kalıplarda tünel yolluk giriĢi

kullanıldığında yolluk otomatik olarak üründen kopar. Fakat her ürüne tünel yolluk giriĢi

31

yapmak mümkün olmayabilir. Bununla beraber yolluğun otomatik olarak atılması

istendiğinde üç plakalı kalıp tasarımı iyi bir çözüm olacaktır. (Kamber, 2003)

Yolluk giriĢini yolluk burcundan ayıran ancak daha az kullanılan bir baĢka yöntem de

aĢağıdaki Ģekilde gösterilmiĢtir. (ġekil 3.10) Yolluk burcu bir yay tarafından

sıkıĢtırılmaktadır.

Kalıp dolduktan sonra plastik ünitesi lülesi yolluk burcundan ayrılır ayrılmaz yay veya yaylar

yolluk burcunu geriye doğru iterek yolluk giriĢinden ayrılmasını sağlarlar. ġekilde iki farklı

tasarım gösterilmektedir. Birincisinde büyük bir yay tek baĢına kullanılırken ikincisinde

çevresel olarak sıralanmıĢ küçük yaylar kullanılmaktadır. Bu yöntem sadece plastik ünitesinin

vida kısmının içinde bulunduğu silindirik kısmın ileri geri hareket ettiği makinelerde

kullanılabilir.

ġekil 36 Yay ile sıkıĢtırılmıĢ yolluk burcu

3.4.4 Yolluk Kavramı Ve Tanımı

3.4.4.2 Yolluk sistemlerinin sınıflandırılması

Kendisinden beklenenleri yerine getirmesi için yolluk sisteminin tasarımında tasarımcı daha

basit veya daha zor olan çeĢitli seçeneklere sahiptir. Bu yüzden aĢağıdaki tasarım

çözümlerinden herhangi birini seçebilir.

I. Yolluklar parça üzerinde kalırlar ve daha sonra kesilirler.

II. Yolluklar parçadan otomatik olarak ayrılırlar ve ayrı olarak kalıptan çıkartılırlar.

III. Yolluklar parçadan otomatik olarak ayrılırlar ancak kalıp içinde kalırlar.

3.4.4.3 Yollukların tasarımı

Yolluklar, yolluk giriĢini kavite giriĢleri ile kaviteye bağlar. Malzemeyi ergimiĢ halde iken

aynı halde, aynı sıcaklıkta, aynı basınçta ve aynı zamanda kavitelere dağıtmalıdırlar.

PlastikleĢmiĢ malzeme soğutulmuĢ kalıbın yolluklarına büyük bir hızla girer. Kalıp

duvarlarına yakın olan malzemeden ısı hızla çekilir ve malzeme soğuyarak katılaĢır. Bu

32

durum kanalın merkezinde akan malzeme için bir ısı yalıtım tabakası meydana getirir.

Kaviteyi doldurmak için akan plastik, sıcak akıĢkan bir çekirdek haline gelir. Bu sıcak

çekirdek parça tamamen katı hale gelene kadar korunmalıdır. Enjeksiyondan sonraki tutma

safhasındaki tutma basıncı ancak bu halde katılaĢma süresince meydana gelecek olan

hacimsel çekmeyi kompanze edebilmek için tam olarak etkiyebilir.

Bu gereksinim yolluğun geometrisini belirler. Malzeme tasarrufu ve soğuma koĢullarından

dolayı yüzey/hacim oranı oldukça küçük olmalıdır. Yolluğun boyutları, parça büyüklüğüne,

kalıbın tasarımına ve kalıplanan plastik malzemenin cinsine bağlıdır. Genel bir kural olarak,

artan parça boyutu ve cidar kalınlığı ile yolluk kesiti arttırılmalıdır. Büyük kesitler akıĢa

gösterilen direncin kesit alanı ile ters orantılı olması nedeniyle ince kesitlere göre kalıbın daha

kolay dolmasını sağlar. DüĢük viskoziteye sahip plastikler de daha uzun veya ince kesitli

yolluklara (daha uzun akıĢ boylarına) izin verirler.

Bunların yanında parçanın mümkün olduğunca ekonomik üretilme gereksinimi söz

konusudur. Yolluk artık malzeme miktarını ve parça boyutuna göre büyük ise muhtemelen

soğuma zamanını da etkiler. Bu yüzden gerekli yolluk çapı Hagen-Poiseuille yasasının

yardımı ile de dikkatli bir Ģekilde hesaplanmalıdır. Yolluktaki basınç kaybı da bu Ģekilde

hesaplanabilir.

Yolluk kesitleri

Tablo 1 Yolluk Kesitleri

33

Yolluğun kesin boyutları ve yüzey kalitesi parçanın kalitesi için olduğu kadar ekonomiklik

açısından da önemlidir. Yukarıdaki Ģekil (ġekil 7.10) en yaygın kullanılan yolluk kesitlerini,

avantajlarını ve dezavantajlarını göstermektedir. Buradan parabolik kesitli yolluğun en uygun

kesit olduğu ortaya çıkmaktadır.

Yolluğun yüzey kalitesi kalıplanan plastiğin cinsine bağlıdır. KatılaĢarak ısı yalıtımı yapan

katı kabuğun akan sıvı malzeme tarafından yerinden alınıp götürülmemesi için parlatılmamıĢ

yolluk yüzeyinin avantaj olduğu düĢünülebilir. Ancak PVC, polikarbonat ve poliasetal gibi

bazı plastikler için parçada oluĢabilecek hatalardan kaçınmak için yolluk yüzeyinin çok iyi

parlatılması hatta krom kaplanması gereklidir.

3.4.4.5 Standart yolluk sistemleri

Standart yolluklar doğrudan kalıp plakaları üzerine açılırlar. Bu yüzden sıcaklıkları

kalıp sıcaklığı ile aynıdır. Yolluk içindeki malzeme enjeksiyondan sonra katılaĢır ve her

çevrimden sonra parça ile birlikte kalıptan çıkartılmalıdır. Termoplastik malzemelerin

yollukları kırma makinelerinde kırılarak tekrar hammadde olarak kullanılırlar.

ġekil 37 Kalıba gömülmemiĢ meme

Bir termoplastik kalıbının sıcak yolluk sistemi ayrı ve ısıtılan bir manifold olarak

karakterize edilir. 180 °C den fazla olan sıcaklığı ile termoplastik malzemenin ergime

sıcaklığı aralığındadır ve bu yüzden ortalama kalıp sıcaklığından 20 ile 120 °C daha sıcaktır.

Manifold içindeki yolluklar ergimiĢ malzemeyi makine plastik ünitesi lülesinden kavite

giriĢlerine kadar sıcaklık kaybı olmadan taĢırlar.

34

ġekil 38 Sıcak yolluk

3.5 Yolluk GiriĢlerinin Tasarımı

Kavite giriĢleri (giriĢ) kaviteyi (ya da parçayı) yolluğa bağlar. Genellikle tüm sistemin

en ince bölümüdür. Boyutu ve yeri çeĢitli gereksinimler göz önüne alınarak belirlenir. GiriĢin

yerini, Ģeklini ve boyutunu belirleyen faktörler aĢağıda belirtilmiĢtir. Genel olarak giriĢ küçük,

kalıplanması basit ve parçadan kolayca ayrılabilecek Ģekilde olmalıdır. Parçaya, onu

distorsiyona uğratmayacak ve görünüĢünü bozan izler bırakmayacak Ģekilde bağlanmalıdır.

GiriĢin parça üzerindeki yeri bu yüzden özel bir önem kazanmaktadır.

Tablo 2 Kavite GiriĢlerini Etkileyen Faktörler

GiriĢ çeĢitli konfigürasyonlardan herhangi birine sahip olabilir. Nokta giriĢ veya kenar giriĢ

Ģeklinde olabilir. Ġleride daha detaylı olarak anlatılacak olan yolluk giriĢi ile aynı olan direk

giriĢ Ģeklinde özel bir formda olabilir. Bu durumda giriĢ sistemin en dar noktası olmaz ve

parçadan ayrılması için ilave bir kesme iĢlemi gereklidir.

35

Bütün diğer giriĢ türleri sisteme birtakım kısıtlamalar getirirler ve sistem kolay kalıplama ve

ayrılma yönünden gerçekleĢmesi daha zor bir hal alır. Malzeme, yolluklar yada giriĢler gibi

dar kanallarda akarken, akıĢa karĢı ciddi bir dirençle karĢılaĢır. Enjeksiyon basıncının bir

kısmı bu direnci yenmek için kullanılır ve ergimiĢ malzemenin sıcaklığı fark edilebilecek bir

Ģekilde artar. Bu çok istenen bir durumdur çünkü;

• Kaviteye giren ergimiĢ malzeme daha akıĢkandır ve kaviteyi daha iyi doldurur,

• GiriĢ civarlarındaki malzeme ısındığı için giriĢteki donma gecikir.

Optimum giriĢ boyutları malzemeyi ısıl olarak hasara uğratmayacak ve çok yüksek basınç

kayıplarına neden olmayacak Ģekilde olmalıdır.GiriĢ boyutları hesaplama ile veya deneme

baskısı sırasında deneme yoluyla saptanır. Bu esnada yolluklar da dengelenebilir. Bunun

anlamı her giriĢin ergimiĢ malzemenin kavitelere aynı zamanda girmesini sağlayacak Ģekilde

yapılmasıdır. Bu Ģartın önemi aĢağıdaki Ģekillerde gösterilen hatalı üretilmiĢ parçalarda

kolaylıkla görülebilir. Pratikte özellikle çok kaviteli kalıplarda giriĢler önce gereğinden küçük

yapılır. Daha sonra denemeler esnasında elde edilen verilerle giriĢler bütün kaviteler üniform

olarak dolana kadar geniĢletilir. Bu iĢlem oldukça fazla uzmanlık ve mekanik üretim yeteneği

gerektirmektedir. Bu zaman alıcı iĢlem günümüzde yerini yolluk sisteminin boyutlarının

hesaplama ile bulunması yöntemine terk etmiĢtir. Bu durumda bütün giriĢler aynı boyutta

olmaktadırlar.

AĢağıda giriĢlerin uygun yerlerini ve boyutlarını göstermektedir. GiriĢ dairesel, yan dairesel

veya dikdörtgensel Ģekilde olabilir. En uygun olanı dikdörtgensel olanıdır.

Kalıptan en kolay ayrılabilen ise yarı dairesel olandır.

36

ġekil 39 GiriĢ kesitleri ve yolluk üzerindeki pozisyonları

GiriĢin yolluğa en iyi Ģekilde bağlanıĢı da yine aynı Ģekilde gerçekleĢmektedir. Bu bağlantı

tek baĢına kalıbın dolması süresince kavite içindeki, en iyi akıĢ karakteristiğini sağlamaz.

Bazı plastiklerde donmuĢ olan yüzey tabakası yerinden koparak kavite içine taĢınır ve parçada

istenmeyen izlere neden olur. ErgimiĢ plastik kavite içine jet halinde de girmemelidir ancak

giriĢ orifisinden baĢlayarak kaviteyi üniform Ģekilde doldurmalıdır. Jet halinde kaviteye giren

malzeme, arkasından gelen malzeme tarafından tekrar ergitilemediği için, parçanın

görünümünü bozan izlere neden olur. Kritik olmayan hallerde geçiĢ bölgesinde yapılacak olan

bir geçiĢ yarıçapı bu etkiyi azaltacaktır.

Nokta ve tünel giriĢler için ise önerilen boyutlar aĢağıdaki Ģekilden bulunabilir.

Daha önceden de bahsedildiği gibi giriĢin boyutları kalıplanacak malzeme ve parçanın kesit

kalınlığı tarafından belirlenir. Daha büyük viskoziteli ve daha kalın kesitli parçalarda daha

büyük giriĢ kullanılır. En kalın kesit giriĢ boyutunu belirlediği için giriĢin buraya konulması

tek mantıklı çözümdür. Eğer giriĢ en kalın kesitten yapılmazsa parçada boĢluklar ve çökme

izleri meydana gelir. Bunun nedeni giriĢ bölgesinin gereğinden önce dolmasından dolayı

tutma basıncının etkime süresinin çok kısa olmasıdır.

37

ġekil 40 Nokta (solda) ve tünel (sağda) giriĢler için önerilen boyutlar

Parçanın kalitesi de giriĢin parça üzerindeki yeri tarafından belirlenir. Bu konu bir sonraki

bölümde ele alınacaktır.

3.5.1 GiriĢin parça üzerindeki yeri

GiriĢin pozisyonu kavite içindeki malzeme akıĢının doğrultusunu tespit eder. AkıĢ

doğrultusundaki fiziksel özellikler ve çekme çoğu durumda akıĢa dik doğrultuda olanlardan

farklıdır. Bu durum moleküllerin oryantasyonundan kaynaklanmaktadır. Bu oryantasyonu

derecesi özellikle ince cidarlı parçalarda daha fazladır. Çekme ve kırılma dayanımları için en

iyi değerler akıĢ yönünde aide edilirken, akıĢa dik doğrultuda tokluğu azalıp ve gerilmelerden

dolayı meydana gelen çatlak oluĢumu eğilimi artar. AĢağıdaki Ģekiller farklı giriĢ yerlerinin

akıĢ yolunu ve parçanın dayanımını nasıl etkilediğini göstermektedir.

Kalıp yapılmadan önce parça üzerindeki yüklemelerin ve asal gerilmelerin saptanması

gerekir. Bu durum elyaf takviyeli malzemeler için daha da önemlidir çünkü elyaflar parçanın

maruz kaldığı maksimum çekme gerilmesi ile aynı doğrultuya sahip olmalıdır. Takviye olarak

kullanılan elyaflar ancak bu doğrultuda gerektiği gibi yük taĢıyabilirler. Takviye edilmemiĢ

yüksek viskoziteli malzemelerde çekme, oryantasyon yönü ile aynı yönde olur

Eğer elyaf takviyeli malzemelerde akıĢa dik doğrultuda bir oryantasyon varsa parçada

distorsiyonlar oluĢur. Ancak bu durum olayın sadece bir yanıdır.

ġekil 41 ErgimiĢ malzemenin değiĢik pozisyonlardaki giriĢlerde izlediği akıĢ yolu

38

ġekil 42 Uzun kenarda konumlandırılmıĢ giriĢ

ġekil 3.20’te görüldüğü üzere moleküler oryantasyon akıĢ yönüne diktir C-D kesitindeki

mekanik dayanım A-B kesitindekinden fazladır.

ġekil 43 Kısa kenarda konumlandırılmıĢ giriĢ

ġekil 3.21’da moleküler oryantasyon akıĢ yönüne diktir. A-B kesitindeki mekanik dayanım C-

D kesitindekinden fazladır.

ġekil 44 Parça kalitesi üzerinde giriĢ pozisyonunun etkisi

Öte yandan ergimiĢ malzemenin farklı taraflardan akarak birleĢtiği yerlerde kaynak hatları

oluĢur. (ġekil 3.22). Bunlar her zaman görünüĢ bozukluklarına yol açarlar ve likid kristal

yapıdaki malzemelerde veya elyafla takviye edilmiĢ malzemelerde mekanik olarak çok zayıf

bölgelerdir. Kaynak hatlarına daha yakın giriĢlerde malzeme daha sıcak olacağından daha iyi

bir birleĢme meydana gelir. Bu durum özellikle dolmanın devam ettiği veya tutma basıncı

39

altında birleĢme bölgesinden malzeme akıĢının devam ettiği durumlar için geçerlidir. Bu

durumda mekanik özellikler daha iyi olacaktır.

ġekil 45 Deliklerin ve kanalların ardında oluĢan birleĢme hatları

Büyük yüzey alanına sahip veya yanal federleri olan parçalarda üniform soğuma ve aynı anda

ergimiĢ malzemenin homojenliğini arttırmak için parçanın bir kenarından diğerine birden

fazla giriĢ yerleĢtirilebilir. Eğer birleĢme hatları ve giriĢler arasındaki mesafe kısa ise birleĢme

daha iyi olacak ve parça bir bütün olarak daha uygun özelliklere sahip olacaktır.

ġekil 46 Çoklu nokta, kenar giriĢler ve eĢit akıĢ boylan prensibi

Yukarıdaki Ģekil bu duruma ait örnekleri göstermektedir. Kolay ve muhtemelen otomatik

olarak parçadan ayrılabilen çoklu nokta giriĢ genellikle tercih edilir. Öte yandan kenar giriĢ bu

tür parçalar için daha iyi özellikler sağlar.

3.5.2 GiriĢ ÇeĢitleri

3.5.2.1 Direk giriĢ

Direk giriĢ en basit ve en eski giriĢ çeĢididir. Dairesel bir kesite sahiptir, kesiti gittikçe

artar ve en büyük kesitine ulaĢtığı yerde parça ile birleĢir. Direk giriĢ parçanın her zaman en

kalın kesitinde olmalıdır. Uygun boyutlarda yapıldığında parçanın katılaĢması süresince tutma

basıncı etkin olur ve hacimsel çekmenin kompanze edilmesi için kalıp içine katılaĢma

süresince ilave malzeme transfer edilebilir. Bu durumda parçada boĢluklar ve çökmeler

meydana gelmez.

40

ġekil 47 Direk giriĢ

Yolluk giriĢinin iki Ģekilde elde edilebileceği akılda tutulmalıdır. Eğer bir yolluk burcu

kullanılacak ise parçada engellenmesi çok zor olan bir iz bırakacaktır. Eğer bu istenmiyorsa,

bu dezavantajı ortadan kaldırabilmek için yolluk giriĢi doğrudan sabit kalıp plakasına açılır.

ġekil 48 Yolluk burcu kullanılan (solda) ve yolluk giriĢi kalıba iĢlenen (sağda) yolluk

giriĢi

3.5.2.2 Kenar giriĢ

Kenar giriĢ öncelikle geniĢ yüzeylere ve ince et kalınlıklarına sahip parçalarda

kullanılır.

AĢağıda sayılan avantajlara sahiptir.

• Bütün parça geniĢliği boyunca paralel oryantasyon (özellikle optik parçalar için

önemli)

• Her durumda akıĢ doğrultusunda ve yanal doğrultuda üniform çekme

• Parça yüzeyinde istenmeyen giriĢ izlerinin bulunmaması.

Yolluk giriĢini terk eden ergimiĢ malzeme önce kaviteyi dar bir kısım ile yolluk sistemine

bağlayan ilave dağıtıcı kanala girer. Bu dar kesitli bölge kalıbın dolması süresince bir boğaz

görevi görür. Böylece malzeme kaviteye girmeden önce kanal malzeme ile dolar.

Bu tür bir boğazın geniĢliği viskozite değiĢtiğinde modifiye edilebilmelidir.

41

Dağıtıcı kanal genellikle dairesel bir kesite sahiptir. AĢağıdaki Ģekildeki

bağıntılar boyutları belirler. Bu boyutlar kenar giriĢin bir varyantı olan ve daha sonra

bahsedilecek olan halka giriĢin boyutları ile mukayese edilebilir.

ġekil 49 Dairesel dağıtım kanallı kenar giriĢ

Dairesel kanalın yanı sıra bazen balık kuyruğu Ģeklinde bir kanal ile de karĢılaĢılabilir. . Bu

Ģekilde bir giriĢ daha fazla iĢçilik ve daha fazla malzeme sarfiyatı ile birlikte kavite içinde

plastik malzemenin paralel olarak akması sonucu beraberinde mükemmel bir parça kalitesini

de getirmektedir.

ġekil 50 Üniform akıĢ hızı için ayarlanmıĢ kenar giriĢ

3.5.2.3 Disk giriĢ

Disk giriĢ silindirik parçaların tüm kesitlerinin üniform Ģekilde dolmasını sağlayan bir giriĢtir.

Disk düzlemsel bir daire Ģeklinde veya 45° lik tepe açısına sahip bir koni (Ģemsiye giriĢ)

Ģeklindedir ve ergimiĢ malzemeyi parçanın en büyük çapı üzerinden bütün parçaya yayar.

Böylece parçadaki birleĢme hatlarının oluĢumu dezavantajı ortadan kalkar. Eğer parça giriĢi

birkaç yerden yapılmıĢsa bu hatların oluĢması engellenemeyebilir. Bunun yanı sıra disk giriĢ

ile olası distorsiyonlardan da kaçınılmıĢ olur.

42

ġekil 51 Disk giriĢler

ġemsiye giriĢ parçaya direk veya bir geçiĢ kısmı ile bağlanabilir. Hangi türün

seçileceğine parçanın cidar kalınlığına bakılarak karar verilir. Diskin tasarımı yukarıdaki de

gösterildiği gibi diskin yerine göre değiĢir. Böylece disk giriĢ çıkıntıları veya girintileri olan

silindirik parçaların maça olmadan kalıplanabilmesine izin verir.

ġekil 52 45° açılı disk giriĢ

3.5.2.4 Halka giriĢ

Halka giriĢ uzun oldukları için her iki tarafları da çekirdek tarafından desteklenen uzun

silindirik parçaların kalıplanmasında kullanılır.

ErgimiĢ malzeme yolluk giriĢinden sonra parçaya ince bir kanal ile bağlanan ana kanala girer .

Ġnce kanal dar bir kesite sahiptir ve kalıbın dolması süresince bir boğaz görevi görür. Böylece,

boğazdan geçerek kaviteye ulaĢan malzeme önce ana kanalı doldurur. Halka giriĢ içinde bir

birleĢme hattı olmasına rağmen bu birleĢme hattının etkisi boğazın ince kesiti tarafından

sınırlanarak kompanze edilir ve birleĢme hattı ya çok zor fark edilir yada hiç fark edilmez.

43

ġekil 53 Halka giriĢ ve çekirdek destekleri

Bu giriĢin özel avantajı parçayı oluĢturan çekirdeklerin her iki uçtan da

desteklenmesine olanak sağlamasıdır. Bu durum göreceli olarak uzun (boy/çap oranı 5/1 den

büyük olan) silindirik parçaların cidar kalınlığı sabit kalarak kalıplanabilmesini sağlar. Halka

giriĢ silindirik parçaların kalıplandığı birden fazla kaviteli kalıplarda da kullanılır. Disk giriĢ

de tasarım olarak halka giriĢe benzemesine rağmen ne kalıbın çok kaviteli olmasına ne de

çekirdeklerin her iki uçtan desteklenmesine izin verir. Halka giriĢin boyutları kalıplanan

plastiğin türüne, parçanın ağırlığına, boyutlarına ve akıĢ boyuna bağlıdır. AĢağıdaki Ģekil

dairesel kesitler için genellikle literatürde rastlanan boyutları göstermektedir. Halka giriĢler

aĢağıdaki Ģekilde gösterildiği gibi farklı türde kesitlere de sahip olabilirler. Bu tür kesitlerin

tasarım için gerekli veriler yine aynı Ģekilde gösterilmiĢtir.

ġekil 54 Dairesel kesitli halka giriĢ

44

ġekil 55 Kare kesitli halka giriĢ

Yukarıdaki Ģekillerde (ġekil 8.20) gösterilen halka giriĢler literatürde dıĢ halka giriĢ olarak

adlandırılır. AĢağıdaki Ģekilde (ġekil 8.21) gösterilen halka giriĢ ise iç halka giriĢ olarak

adlandırılır. Ġki birleĢme hattının oluĢmasına neden olan bu tür halka giriĢin iĢlenmesi daha

pahalıdır ve çekirdeklerin her iki uçtan da desteklenmesi daha kompleks bir hal alır.

ġekil 56 Ġç halka giriĢ

3.5.2.5 Tünel giriĢ

Tünel giriĢ öncelikle yandan giriĢ yapılabilecek küçük parçaların üretimi için çok

kaviteli kalıplarda kullanılır. Tek ayırma yüzeyi olan kalıplar için yolluğu parçadan otomatik

olarak ayırabilen tek giriĢ Ģekli tünel giriĢtir. Parça ve yolluk ayırma yüzeyi üzerinde aynı

düzlemdedirler. Yolluk kaviteye yakın olan bir noktaya kadar açılı olarak devam eder. Açılı

kısım konik Ģekilde daralarak kavite giriĢindeki dar kanala bağlanır. Kavite duvarına açılmıĢ

olan tünele benzeyen kanal kavite ve tünel arasında keskin bir kenar oluĢturan dar bir açı

meydana getirir. Bu keskin kenar parçayı yolluk sisteminden ayırır.

Tünel için iki tasarım seçeneği vardır. Tünel ya bir noktasal giriĢ ile parçaya bağlanır

yada keskin köĢeli kanalın bir köĢesi kaviteye patlatılarak oluĢan delikten bağlantı sağlanır.

Ġlk halde parçaya geçiĢ dairesel, ikinci de ise eliptiktir. Ġkinci bahsedilen tür daha yavaĢ

45

soğuduğu için tutma basıncı için daha uzun bir zaman sağlar. ĠĢlenmesi de bir pantograf çakısı

ile bir seferde yapılabildiği için pahalı değildir.

ġekil 57 Tünel giriĢ

Parçanın kalıptan çıkarılması için parça ve yolluk sistemi hareketli kalıp yansında kalmalıdır.

Bu parça ve yollukta bir girinti yapılarak gerçekleĢtirilebilir. Eğer bir girinti yapmak mümkün

değil de kase Ģeklinde parçalarda olduğu gibi kalıp sıcaklık farkından yararlanılarak parça

hareketli kalıp yansında bıraktırılabilir. Eğer kesici kenar sabit kalıp yansında ise parça yolluk

sisteminden kalıp açılır açılmaz ayrılır. Ardından parça ve yolluk kalıptan çıkartılır.

ġekil 58 Otomatik yolluk iticili tünel giriĢ

Bu sistem sünek malzemeler için sorunsuz olarak çalıĢır. Kırılgan malzemeler için ise kalıbın

açılması süresince oluĢan engellenmesi mümkün olmayan eğilmeden dolayı kırılma riski

vardır. Bu yüzden yolluk sisteminin kalın yapılarak kalıptan çıkarılma süresince sıcak,

dolayısı ile daha esnek kalmasının sağlanması tavsiye edilir.

46

ġekil 59 Eğri tünel giriĢ

ġekil 60 Tünel giriĢ ile içten giriĢ

3.6. Soğutma Sistemi

3.6.1 Genel Bilgi

Kalıp tasarımında en önemli etkenlerden birisi de yeterli ve uygun kalıp soğutmasıdır.

Bütün plastik enjeksiyon kalıplarında, sıcak kalıplar da dahil olmak üzere, kalıbın diğer bir

görevi ergimiĢ plastiğin soğumasını sağlamaktır. Kalıp tasarımında soğutma sisteminin ayrı

bir önemi vardır. Sıcak kalıpta erimiĢ plastik, kolayca akmasına rağmen, baskının soğuyup

kalıptan dıĢarı atılabileceği sıcaklığa düĢme süresi uzar. Bunun tersi olarak, soğuk kalıpta

erimiĢ plastiğin soğuması çabuk olur, bazı durumlarda kalıbı doldurmadan soğuyup sertleĢir.

Bu iki durum arasında bize en uygun baskı süresini elde ederiz.

Hızlı soğuma proses maliyetini düĢürecek, her yerde aynı olan soğuma parça üzerinde oluĢan

farklı çekmeleri, iç gerginlikleri, kalıp ayırma problemlerini azaltacak ve ürün kalitesini

arttıracaktır. Kalıp soğutma iĢlemi yeterli ve uygun Ģekilde yerleĢtirilecek soğutma kanalları

ile sağlanır. Bu kanalların yerleĢimi kalıbın Ģekli ile uyumlu olmalı ve oyuk duvarlarına

mümkün olduğu kadar yakın olmalıdır. Soğutma kanallarının kalıp yüzeyinden olan uzaklığı

arttıkça ısı transferinin verimindeazalma olur ve kanallar arası mesafe arttıkça kalıp

yüzeyindeki sıcaklık dağılımı değiĢir.

47

ġekil 61 Tavsiye edilen kalıp soğutma kanalları çap ve hatve değerleri

Tablo 3 ÇeĢitli malzemelerin enjeksiyon ve kalıp sıcaklıkları

Tabloda görüldüğü gibi plastik malzemelerin enjeksiyon ve kalıp sıcaklıkları oldukça

geniĢ bir aralıkta bulunmaktadır. Bu sebeple tasarımcının ve malzeme tedarikçisinin

tecrübeleriyle tavsiye ettiği en uygun sıcaklıklar seçilmelidir. Tecrübeli bir kalıp tasarımcısı

kalıplanan ürüne ait plastik malzemenin fiziksel özelliklerinin ve görünüĢünün soğutma

sistemine bağlı olarak nasıl değiĢeceğini bilmelidir. Örneğin kalıplanan ürün kırılgan veya

yetersiz parlaklıkta olmasının sebebi çok hızlı soğuma veya çok düĢük kalıp sıcaklığı olabilir.

Çok yavaĢ soğumada veya kalıp yeterli soğuklukta olmaması halinde ise üründe istenmeyen

kristalleĢme gözlenebilir.

Soğutma sıvısı olarak genellikle su kullanılır. Kullanılan suyun kireçli olması kalıbın

uzun süreli çalıĢmasında soğutma kanallarının tıkanmasına yol açabilir. Ayrıca kanal çeperini

kaplayan kireç tortusu ısı transferini olumsuz etkileyecektir. Kalıp çıkıĢında ısınan su kapalı

bir çevrim ile soğutma kulesine veya kulelerine gönderilerek kuleler vasıtasıyla sıcaklığı

düĢürülür ve soğumuĢ olarak tekrar kalıbın soğutma kanalları giriĢine gönderilir. Bazı plastik

48

malzemelerde ise ABS veya PC gibi kullanılacak soğutma suyu kalıba girmeden bir ısıtıcıdan

geçirilerek sıcaklık belli bir seviyeye getirilir. Çünkü kalıbın sağlıklı çalıĢabilmesi için kalıbın

belli bir sıcaklıkta tutulması gerekmektedir. ABS ve PC kalıp içerisinde çok çabuk akıcılığım

kaybettiği için kalıbın sıcak tutulması plastiğin ikisini kolaylaĢtıracaktır.

Su ile soğutmanın uygun olmadığı veya su ile soğutmanın kalıba ve kalıplanan

parçaya arar verdiği hallerde, basınçlı havayla soğutulur. Basınçlı havayla yapılacak kalıp

soğutma sisteminde basınçlı hava, kalıp içerisine açılan kanalları dolaĢarak kalıptan ayrılır.

Soğutma etkisi, su soğutmalı sisteme oranla daha yavaĢtır. Bu nedenle genellikle et kalınlığı

az ve kalıp sıcaklığının çok fazla değiĢmesi gerekmeyen kalıplama iĢlemlerinde, basınçlı

havalı soğutma sistemi kullanılır.

3.6.2 Soğutma Sisteminin Tasarımı

Enjeksiyon kalıbı, hızlı ve her yerde aynı olacak Ģekilde soğutulmalıdır. Soğutma

devresi, bazen soğutma kanalının kalıptaki diğer kanallara yakın delinmemesi gerektiğinden

karmaĢık hale gelebilir. Kalıp plakasında birçok delik mevcuttur, örneğin; burç delikleri, itici

pim delikleri,lokma delikleri vb. Soğutma kanalının diğer deliklere emniyetli olarak ne kadar

yakın açılacağı delinecek soğutma kanalının uzunluğuna büyük ölçüde bağlıdır. Derin

delerken delmenin daima belirlenen yolundan kaçma eğilimi gösterdiği (düz delinmediği)

görülür. Genelde 150mm’lik deliklerde kullanılan kural, soğutma kanalının herhangi bir

deliğe 3mm’den daha yakın delinmemesidir. Daha uzun soğutma kanalları için bu uzaklık

5mm’dir. Kalıp tasarımında soğutma ünitesinin de var olacağı düĢünülerek kalıpta bulunacak

komponentlere ve iticilere tolerans verilmelidir veya soğutma devresinde en iyi pozisyonu

yakalamak için, dizayn esnasında bunu mümkün olduğunca erken planlamak gerekir.

Soğutma kanalları yüzeye uzak olursa gerekli soğuma istenen sürede

yapılamayacaktır. Eğer soğutma kanalları yüzeye çok yakın olursa soğuma süresi azalır fakat

yüzey sıcaklığı plastiğin akıĢkanlığını olumsuz yönde etkileyecek Ģekilde azalmıĢ olur ve

ürünün yüzey kalitesi kötü olur. Soğutma kanallarının arasındaki mesafeler yüzeye olan

mesafeleri dikkatlice hesaplanmalıdır. Ayrıca kalıbın alt ve üst tarafındaki soğutma da dengeli

olmalıdır çünkü kalıptan çıktıktan sonra farklı sıcaklıkta olan alt ve üst yüzeylerde

deformasyon oluĢur. Soğutucu kanallarının boyutları kanal içerisinde türbülans olacak Ģekilde

tasarlanmalıdır. YanlıĢ soğutma sistemi parçada çarpılmalara, iç gerilmeler oluĢmasına,

doldurma problemlerine ve parçada izler oluĢmasına sebep olabilir. Ayrıca soğutma sistemi,

çevrim süresini etkileyen en önemli parametredir zira kalıpta bekleme süresinin yaklaĢık

%80’i soğuma sürecine ayrılır.

49

3.6.3 Soğutma Kanallarının Tasarımı

3.6.3.1 Çekirdekler ve Dairesel Kesitli Parçalar için

Soğutma S istemleri

Parçada tüm kesitlerde ve özellikle de kritik kesitlerdeki gerekli ısı akısını sağlamak

için önemli zorlukların aĢılması gerekebilir. Ġnce bir kalıp çekirdeği bahsedilen bu zorlukların

aĢılması gereken karakteristik bir örnektir.Artan soğuma zamanı gibi yol açacağı ciddi

sonuçların farkına varılmadığından dolayı veya üretimden kaynaklanan sebeplerden dolayı bu

tür çekirdekler çok sık olarak özel bir soğutma önlemi alınmaksızın bırakılırlar. Soğuma kalıp

gövdesinden çekirdeğin uç kısmına doğru olur. Enjeksiyon ve itici zamanlan arasındaki

zamanın azalması ile azalan çekirdeğin soğuma zamanı dolayısıyla ayrı bir soğutma

yapılmadığı için çekirdeğin sıcaklığının artması kaçınılmaz olur. Parçanın kalıptan çıkarılma

sıcaklığını çekirdek sıcaklığı olarak tanımlamak mümkündür. Eğer çekirdeğin tabanı tam

olarak soğutulursa, çekirdeğin ucu ile tabanı arasında istenmeyen bir sıcaklık farkı oluĢur.

Çekirdek duvarı ile soğutucu arasındaki sıcaklık farkının yüksek olması kalıbın kararlı ısıl

dengeye gelmesini önler bozar..

Tablo 4 Çekirdek soğutma teknikleri

Soğutma boruları sadece çekirdeklerin soğutulmasında değil aynı zamanda soğutma

kanallarının delinemeyeceği düz kalıp kısımlarında da kullanılırlar.

50

ġekil 62 Soğutma borulu bir çok kaviteli kalıp ve soğutma suyu bağlantıları

ġekil 63 Çekirdeklerin seri soğutulması

3.6.3.2 Düzlemsel parçalar için soğutma sistemleri

Dairesel parçalar için pratikte baĢarı ile kullanılan sistem aĢağıdaki Ģekilde

gösterilmiĢtir. Soğutucu merkezden (giriĢin tam karĢısı) parçanın kenarına spiral bir kanal

içinde akar. Bu sistem en sıcak noktada, parça ve soğutucu arasındaki en yüksek sıcaklık

farkını sağlar. Soğutucu spiral kanal boyunca akarak sıcaklığı yükselirken ergimiĢ malzeme

de akıĢ boyundan dolayı aynı oranda soğur. Sıcaklık farkı gittikçe azaldığı için daha az ısı

uzaklaĢtırılır. Bu da daha üniform bir soğuma sağlar

51

ġekil 64 Spiral soğutma kanalının tasarımı

ġekil 65 Doğrusal soğutma kanalları (Dairesel parçalar için kötü bir tasarım)

Göreceli olarak daha pahalı bir soğutma sistemi de aĢağıdaki Ģekilde gösterilmektedir.

Soğutma kanalı, soğutucuyu spiral bir kanal içinde merkezden kenara doğru taĢıyacak Ģekilde

plakaya oyulmuĢtur. Bu sistem maliyetinden dolayı sadece merkezden giriĢli kalıplar için

uygundur. Merkezden giriĢli dikdörtgensel parçalar için diğer soğutma sistemleri de aynı

oranda etkilidir ve bunlar maliyet açısından daha avantajlıdırlar. Sistem kalıp plakasına

delinmiĢ kör deliklerden meydana gelmiĢtir.

ġekil 66 Dikdörtgensel parçalar için spiral soğutma kanalı tasarımı

52

ġekil 67 Ekonomik bir soğutma sistemi örneği

Eğer parça yandan giriĢli ise soğutucu da yandan girebilir. Çok kaviteli kalıplarda

yüksek kaliteli parçalar her kavite için aynı soğuma koĢullarının sağlanması ile elde edilebilir.

Bunun için de her kavite ayrı olarak soğutulmalıdır. Kavitelerin ayrı olarak soğutulması

aĢağıdaki Ģekilde gösterildiği gibi çok sayıda soğutma devresinin paralel olarak dizilmesi ile

elde edilir. Ancak bu tasarım eĢit akıĢ hızlarını tam olarak sağlayamadığı için ilave kontrollere

ihtiyaç vardır.

ġekil 68 Büyük yüzeyler için farklı soğutma kanallarının paralel diziliĢi

Düz parçaların soğutulması için kullanılan bütün bu sistemler uygun düzenlemeler

yapılarak kutu Ģeklindeki parçaların kalıplarının soğutulmasında da kullanılabilir. GiriĢin yeri

soğutma kanallarının Ģeklini ve seri mi paralel mi olacağını belirler.

ġekil 69 Çekirdek soğutulmasında kullanılan paralel soğutma kanalları

53

Paralel sistem için bir örnek yukarıdaki Ģekilde bir buzdolabı çekmecesinin kalıbının

soğutulmasında gösterilmiĢtir. Bu sistem kör ve patlayan delikler delinmesi suretiyle maliyet

açısından uygun bir Ģekilde elde edilebilir. Soğutucunun istenen yoldan akması için kaynaklar

ve tıkaçlar kullanılmalıdır. Bu iĢlem çekirdekte zayıf yada baĢka bir deyiĢle tehlikeli

noktaların oluĢmasına neden olur. Tıkaçlar, Ģeffaf parçalarda izlere sebep olabilirler ve

kaynak iĢlemi de çekirdekte bitirme iĢlemleriyle giderilemeyecek distorsiyonlara neden

olabilir. Bu yüzden dikdörtgensel çekirdeklerin soğutulması için de daha önce dairesel

çekirdekler için kullanılan ve bir örneği aĢağıdaki Ģekilde görülen sistem benzeri sistemler

önerilmektedir.

ġekil 70 Bir kutu kalıbında soğutma sistemi

3.7. Ġtici Sistemi

3.7.1 Genel Bilgi

Plastik ürün kalıp boĢluğunda soğuduktan ve kalıp açıldıktan sonra kalıptan

çıkarılması gerekir. Bunun için her plastik enjeksiyon kalıplarında bir itici sistemi kullanılır.

Ġtici mekanizmasının çalıĢması iki türlü olabilir. Bunlar otomatik itme ve yan otomatik

itme sistemleri olarak adlandırılabilir. Otomatik itme sisteminde itme olayının baĢlaması ve

bitmesi tamamen otomatik olarak operatöre ihtiyaç duyulmaksızın olur. Genellikle kalıpların

otomatik itme sistemiyle çalıĢılması tercih edilir. Yan otomatik itme sisteminde ise operatörün

her itme çevrimi bittikten emniyet kapısını açmak ve kalıp kapanmadan da kapamak

zorundadır

3.7.2 Ġtici Sisteminin ÇalıĢması

Ġtme çevriminde temel kural kalıp açıldığında ürünün itme olayının gerçekleĢeceği

tarafta kalmıĢ olmasıdır. Eğer ürüne yeterli ve doğru bir Ģekilde çıkıĢ açısı verilmiĢse ürün

54

istenilen tarafta kalacaktır. Hatta ürünün kalacağı tararı garanti etmek için kalıbın uygun

yerlerine ter açı verilebilir.

3.7.2.1 Ġtme Mesafesi

Erkek kalıp plakası ile diĢi kalıp plakası arasında ürünün erkek forma takılmadan

serbestçe düĢebilmesi için yereri kadar açıklığın bulunması Ģarttır. Benzer Ģekilde eğer ürün

elle veya robotla alınacak ise erkek ve diĢi plakaların bu iĢlemi güçleĢtirmeyecek kadar

birbirlerinden uzaklaĢmıĢ olmaları gerekir.

ġekil 71 Kalıp stroku, açıklık ve ürün yüksekliği

ġekil 75 A da görüldüğü gibi çok az çıkma açısına sahip derin ürünlerde ürünün maksimum

uzunluğundan daha fazla bir itme uygulanmalıda. B de ise oldukça büyük bir çıkıĢ açısına

sahip ürünün serbestçe düĢmesi için daha az. bir açıklığın yeterli olacağı görülmektedir.

Açıklık miktarı daha az olacağı için strok da daha küçük olacaktır. Böylece kalıp daha hızlı

çalıĢır ve çevrim zamanı daha düĢük olur. Eğer erkek ve diĢi çekirdek lokmalarında

birbirlerini hizalamaya veya pozisyonlamaya yardım edecek açılı bir girinti ve çıkıntı

kullanıldığında strok boyu açıĢız metoda göre artacaktır. ArtıĢ miktarı ise diĢi taraftaki içe

dönük açılı kısmın uzunluğu kadar olur. Bununla her iki durumda da açıklık mesafesi aynı

kalır. Stroğun çok fazla olmasının çevrim zamanını uzatmanın haricinde herhangi bir mahsuru

yoktur. Fakat özellikle ürün derinliği veya yüksekliği çok az olan kalıplarda strok mesafesinin

mümkün olan en küçük değerde tutulması kalıbın hızlı çalıĢması açısından oldukça önemli bir

husustur. ġekil 75 de kalıp stroku ürünün serbestçe düĢebileceği kadar açıklığa sahip

olmalıdır. A çıkıĢ açısı az olan ürünün en az kendi boyu kadar açıklığı olmalıdır. B çıkıĢ açısı

55

büyük ürünün açıklığı daha az olabilir. C hizalama açısının yüksekliği kadar strok artar. D

büyük çıkıĢ açısı strok mesafesini azaltır.

3.7.3 Ġtici Sisteminin Tasarımı

Ġtici sisteminin çok çeĢitleri vardır, fonksiyon ve dizayn olarak. Ġtici metotlarının

seçimi genelde bazı faktörlere bağlıdır. Örneğin,

a) DıĢarı atılacak parçanın dizaynına

b) Parçanın estetik görünüĢüne

c) Üretimin ihtiyaçlarına

Parçayı ve kalıbı enjeksiyon baskı iĢlemi için tasarladığımız zaman, itici metotlarının

seçimine dikkat edilmesi gerektiğini göz önüne almalıyız.

3.7.4 Ġtici Sisteminin Elemanları

Ġtici pimler ile birlikte itici taĢıyıcı plakası, itici kapak plakası, stoperler ve geri dönüĢ

mekanizmasının tamamı itici sistemini oluĢturur. Eğer parçaya birden fazla itici pim etkiyorsa

bunların hepsinin aynı anda etkimesi gerekir. Bu yüzden bütün iticiler itici taĢıyıcı plakasına

monte edilirler ve aynı anda hareket ettirilirler. Diğerlerinden farklı hareket eden bir itici

parçada hasara sebep.olabilir.

Ġtici pimler itici kapak plakasına bağlı olan itici taĢıyıcı plakası üzerinde bulunurlar.

Bu plaka bir vidalı bağlantı ile makinenin itici sistemine bağlanır. Stoperler ise itici plakaların

çalıĢma esnasında hareketlerini sınırlarlar.

Ġtici pimler kendilerini çalıĢtıkları deliklere göre ayarlayabilmek için itici taĢıyıcı

plakası içinde yeteri kadar yanal hareket yapabilmelidirler. Bu her plakanın iĢlem sırasında

farklı sıcaklıklara sahip olması nedeniyle gereklidir. Plakalar iticiler tarafından taĢınmamalıdır

çünkü bu durumda plakalar eğilir ve bu da iticilerin sıkıĢmasına neden olur. Bu nedenle itici

plakalar bir merkezleme sistemi ile merkezlenmelidir. Bunun için özel merkezleme pimleri

kullanılabilir.

56

ġekil 72 Ġtici sistemi

3.7.5. Ġtici ÇeĢitleri

3.7 .5.1 Pimler ve bıçaklar

Ġtici pimler, en ucuz itici sistemi sunarlar. Fakat bunların kullanımı sınırlıdır. Bu

sınırlamalardan biri, ufak kesitlerinden dolayı, yüksek miktarda itici kuvveti baskıdaki bir

noktaya uygulanır. Pimin yerleĢtirildiği noktadan dolayı parçada bozukluk veya kırılma olur,

özellikle ince duvarlı parça veya kırılgan malzeme kullanıldığı zaman.

Ġtici pimler.standart kalıp parçası olarak genelde ucuz olduklarından dolayı ve standart format

olarak metrik ve parmak ölçü birimlerinde bıçak, düz, basamaklı pim olarak ġekil 89 ve 90 da

görüldüğü gibi üretilirler.

ġekil 73 Ġtici pim tipleri

57

ġekil 74 Pim ve bıçakların pozisyonu

3.7.5.2 Ġtici bilezik

Ġtici bilezikler, belirli özellikteki parçaları dıĢarı atmak için kullanılırlar, örneğin, içi

boĢ delikler. Ufak yuvarlak parça bir tane itici bilezik kullanılarak parçanın çevresinden

itilirler, itici bilezik kullanmak, pim kullanmaktan daha pahalıdır ve kullanılmaları esnasında

bilezik içinde ve dıĢında sürtünmeden dolayı daha hızlı eskime eğilimindedir. Standart

pimlerle karĢılaĢtırıldığında itici kuvvetler bileziğin daha geniĢ kesit alanına daha düzgün

(eĢit) Ģekilde dağıtılması ile birlikte kalıp havalandırmasını iki katına çıkararak daha etkin

havalandırma da sağlar.

ġekil 75 Standart boru formatları

58

ġekil 76 Ġtici boru pozisyonları

3.7.5.3 Valf BaĢlıklı iticiler

Valf baĢlıklı iticilerin bir çok kullanım alanı vardır ve bir çok sebepten kullanılırlar.

ÇeĢitli valf dizayn iticileri takılma veya çalıĢtırılma metotlarıyla birlikte ilgilenilir. Valf

iticileri, itici kuvvetlerin transferinde daha geniĢ bir izdüĢüm alanı sunar. Düz baĢlı dizayn

ince duvarl parçaların dıĢarı atılmaları sonucu, Ģekillerinin bozulmadan dıĢarı atılmasını temin

eder. Esnek yumuĢak polimerler ve parçalar, örneğin, YYPE ĢiĢe kapaklan, bu tip itici

kullanılarak parçanın dıĢarı atılmasına yardımcı olur. Yüzer valf iticiler dik enjeksiyon

baskıda kullanılabilirler veya melamin kalıpta yer çekimini kullanarak, iticilerin hareketinden

sonra tekrar geri dönmesini sağlar.

ġekil 77 Standart valf baĢlıklı itici format ve takılma metottan

3.7.5.4 FlanĢ plakalı itici

Sıyırma halkası ve plakası, parçayı iterek yada çekerek erkek kalıptan dıĢarı atar

genellikle parça tabanının çevresiyle bu plakanın kontak kurmasıyla yapılır. Parçanın

sıyrılarak dıĢarı atılması esnasında, parçaya sağlanan destekle daha az bozulma gösterirler. Bu

59

çeĢit enjeksiyon metodunu kullanmanın bir çok faydası vardır, bununla beraber kalıp erkek

kısmını kaplayan, sıyırma halkasının boyutlarında artmanın sonucu kalıpta daha yüksek

seviyede parça eskimesi oluĢur.

ġekil 78 Sıyırma halkası ve plakası

ġekil 79 Hava destekli karıĢık itici metodu

3.7.5.5 Havalı itici

ÇeĢitli mekanik itici metot kombinasyonlarına ihtiyaç duyulduğunda, havalı iticiler de

kullanılır Hava mekanik itici sistemleri ile ilgili bir çok örnek termoplastik ve kauçuk

endüstrisinde bulunur, örneğin, conta, yağ keçesi, diyafram vb. Büyük ince duvarlı parçaların

kalıptan dıĢarı atılmasında, büyük izdüĢüm alanlarından dolayı sıkça hava itici tekniği

kullanılarak, parçaya zarar vermeden kalıptan dıĢarı atılır.

60

4. UYGULAMA

ÇalıĢmanın Ģimdiye kadar olan kısmında genel olarak bir plastik enjeksiyon kalıbını

tanımaya çalıĢtık. Kalıp nedir, ne iĢe yarar ve çalıĢma sistemi nedir gibi sorularımıza yanıt

aradık .Kalıbın fonsiyonel bölümlerini, bu dölümlerin elmanlarını, bu elemanların iĢlevlerini

incelemeye çalıĢtık, bu kalıplarda kullanılan plastik malzemeleri, bu malzemelerin

özelliklerini ve kullanım alanlarına değindik. Bölüm 2 de ise Bölüm 1`de bahsettiğimiz kalıbı

oluĢturan fonksiyonel bölümleri, sistemleri inceledik. Kalıp tasarım aĢamalarına, kalıp

tasarımında dikkat edilmesi gerekenler hususları. Kalıbta olan yolluk sistemini, ititci

sistemini, soğutma sistemini, bu sistemlerin çeĢitlerini, seçimini etkileyen faktörleri inceledik.

ÇalıĢmamızın bu aĢamasında ise bu bilgilere dayanarak baĢtan sona bir kalıbın tasarımını

yapacağız. Üretilmesine karar verdiğimiz bir numuneyi ele alıp, bilgisayar destekli

tasarımından itibaren baĢlayarak, sırasıyla malzeme seçimi, kalıplandırılması, itici sistemi

yolluk sistemi soğutma sistemlerine beraber karar verip çalıĢmamızı pratikle birleĢtirmiĢ

olacağız.

4.1 Genel GiriĢ

Kalıp tasarımı ilk önce üretimi yapılacak parçanın bilgisyar ortamında CAD programı

ile katı modelini oluĢturulması ile baĢlar. Bilgisayar destekli kalıp tasarımı, kalıbın

oluĢturulmasında büyük kolaylıklar sağlamaktadır.Kalıp üretim sürecine geçmeden önce sanal

ortamda tüm kontroller daha sağlıklı bir Ģekilde yapılmktadır. Böylece üretmide

karĢılaĢabilecek sorunlar minumuma indirilmektedir.

4.2 Kalıplanacak Parça

Resim 1`de de görülen parça, düzlem taĢlama tezgahlarında kullanılan, atık talaĢların

uzaklaĢtırıldığı tamburun koludur. Parça çizimi ve ölçüleri EK 1 de verilmiĢtir.

Resim 1 Kalıplanacak Parça Persfektif GörünüĢleri

61

4.3 Malzeme Seçimi ve Parçanın Fiziksel Özellikleri

Parça kullanıldığı yerde devamlı kuvvet etkisi aldtında kaldığı için yorulma olmaktadır

sık sık kırılmaktadır. Parçanın yorulma ile kırılmaması için parçanın zayıf bölgeleri dahada

güçlendirilmiĢtir. Bu parça ABS malzeme seçimi yaptık.Çünkü ABS malzeme yüksek çekme

dayanımı, yüksek darbe dayanımı göstermektedir.Ayrıca parçanın kullanıldığı yerin nemlidir

ve ABS malzemenin ise nemden etkilenmez.

ABS Malzeme Özellikleri

• Yoğunluğu 1,04 g/cm³’tür.

• Mekanik özelliği çok iyidir.

• Çekme dayanımı 560 kg/cm², cam elyaf katkılı 773 kg/cm², karbon elyaf katkılı 1125

kg/cm², ABS-PC alaĢımında 635 kg/cm²’dir.

• Sertlik darbe dayanımı ve uzama değerleri de bu değiĢime paralel olarak artar veya

azalır.

• Ġyi bir yüzey kalitesine sahiptir.

• AĢınmaya karĢı direnci fazladır.

• Ġyi bir elektrik izolasyon malzemesidir.

• Su ve rutubetten etkilenmez.

• Nem alma özelliğinden dolayı kullanmadan önce 2 saat kadar 80-90 Cº’de kurutulur.

4.4 Parçanın Kalıplandırılması

4.4.1. Kalıp Ayrım Çizgisini Belirlenmesi

Kalıp ayırım çizgisi imalini düĢünüldüğü plastik parçanın kalıbının diĢi ve erkek kalıp

boĢluklarının birleĢtiği çizgidir. Kalıp ayrım cizgizi parçanın estetik görünümünü

etkilemeyecek Ģeilde belirlenmelidir.Bunun için parçanın kullnıldığı yere bakılmalıdır.

Parçamız bir makine parçası olduğu için estesik olarak kalıp ayrım çizgisini yerin önemli

değildir. Fakat kalıp ayrım çizgisi, kalıp açılma yönüne göre ayarlanması gerekmektedir.

Resim 2`de parçamız için belirlediğimiz kalıp ayrım çizgisi görünmektedir.

62

Resim 2 Kalıp Ayrım Çizgisnin Görünmesi

4.4.2 DiĢi ve Erkek Çekirdeğin OluĢturulması

DiĢi çekirdek ürünü dıĢ yüzeylerini oluĢturur. Tek parça veya birkaç parçadan meydana

gelebilir. Daha sonra bu çekirdekler plakaya yerleĢtirilir erkek ve diĢi plaka meydana gelir.

Resim 3`de görünen diĢi çekirdektir. Ürünün dıĢ yüzeylerini oluĢturur. Resim 4`de görünen

ise erkek çekirdek resimde de görülen delik gibi iç yüzeyleri oluĢturur.

Resim 3 DiĢi Çekirdek

63

Resim 4 Erkek Çekirdek

4.4.3 Göz sayısının Belirlenmesi ve Parçanın Kalıpa YerleĢtirilmesi

Göz sayısı kalıbın bi seferde kaç ürün çıkaracağını belirtir. Göz sayısının

belirlenmesinde parça kullanım adedi, parça geometrisi, kalıp ebatları, kalıp maliyeti, kalıp

çalıĢma Ģekli gibi faktörler göz önüne alınmalıdır. Gereksiz geniĢ alana yerleĢtirme fazla

malzeme israfı oalcağından malyetimiz arttıracak, kalıp boyutlarını büyüteceğinden kalıbın

gereğinden fazla ağır olmasına neden olacak ve soğumayı olumsuz etkileyecektir.Aksi yönde

çok dar alana kalıbı skıĢtırmakta ileride soğutma sistemi veya itici sisteminni tasarımında yer

darlığına neden olacak kalıbın yüzey alanı dar oluğu için enjeksiyon basınçlarına daha az

dayanım göstercektir. Bizim parçamız çok miktarda ihtiyaç duyulan bir parça olmadığı için ve

parça geometrisi göz önüne alındığında daha dengeli bir dağılım olması için Resim 5`de

görüldüğü gibi 2 gözlü olarak yerleĢtirilmiĢtir.

64

Resim 5 Göz Adedi ve Ürünün Kalıba YerleĢimi

4.4.4 Kalıbın Boyutlandırılması

Göz adedini belirledikten ve ürünün kalıba yerleĢtirilmesini yaptıktan sonra kalıbı

boyutlandırıyoruz. Kalıbı boyutlandırmaktaki amacımız. DiĢi ve erkek plakanın enini,

boyunu ve yüksekliğini tayin etmektir. Çünki kalıb boyumuz itici isitemin tasarımında

kullanılacak olan standar kalıp elemanların tercihinde gerekli olacaktır.

Ürünün kalıba yerleĢtirdikten sonra EK 2 deki gibi standart kalıp ölçüleri

kataloğundan parça ile dıĢ kenarlara arasında minumun 20 mm kalacak Ģekilde kalıp boyu

seçilmelidir. Seçim yaparken ileriki aĢamaları göz önünde bulundurmalıyız. Bunlar kolon

pimleri, geri itici delikleri, bağlantı delikleri vb. Tasarımını yaptığımız kalıbın boyutlarını

156x156 olarak belirledik.

Gözler

65

Resim 6 Kalıbın Boyutlandırılması

4.4.5. Yolluk ve Yolluk GiriĢ Dizaynın Belirlenmesi

Yolluk ve yolluk giriĢi ergimiĢ plastiğin kalıp boĢluğuna kadar gitmesini sağlar.

Yolluk tasarımına daha önceki bölümde değinmiĢtik. Bu tasarımda üretim maliyetlerinin

düĢmesi açısından ve yine ürün adedi fazla olmayacağı için düz yolluk kullanılması daha

uygundur. Soğuk yolluk ile merkezden 2 göze dağılım yapılacaktır. Parça Estetiği fazla ön

planda olmadığı için giriĢ parça kenarından kenar giriĢ belirlenmiĢtir. Resim 6`da yolluk giriĢ

görünmektedir.

66

Resim 7 Yoluk GiriĢi

4.4.6. Ġtici Sisteminin Belirlenmesi

Ġtici sistemi, parça estetiği, parça geometrisi, parça boyutları gibi faktörlere bağlıdır. Burada

parçamızın geometrisi düz ve dar olduğu için pim iticili sistem için daha uygundur. Pim

iticilerin itme yerleri ve sayıları belirlenirken parçanın kalıpa daha fazla yapıĢan yerleri, feder

gibi yerler belirlenmelidir. Resim 7`de de görüldüğü üzere iticiler parçanın daha çok kenar

ksımlarına yerleĢtirilmiĢtir ve parça baĢına 7 adet itici kullanılmıĢtır.

Resim 8 Ġtici Yerlerinin Görünümü

Ġticiler

67

Ġtici sistemi içinde yolluk çekici ve geri itici bulunmaktadır. Yolluk çekici; yolluk

burcu içinde gelen ve soğuyan yolluğu çekerek hem ürünün hemde yollluğun erkek tarafında

kalmasını sağlamaktadır. Geri itici; iticiler parçayı kalıptan ayırırken iticlerle beraber hareket

eder. Kalıp tekrar kapandığında diĢi plakanın dayanmasıyla itici plakanın geri gitmesini

sağlar. Ġtici pimlerde itici plaka üzerine bağlı olduğundan pimler eski haline geri gelmiĢ olur.

Resim 9 Geri itici ve Yolluk Çekicinin Görünümü

Resim 10 Ġtici Sisteminin Genel Görünümü

Geri iticiler

Yolluk Çekici

İticiler

Geri İticiler

İtmePlakası

İticiler

68

4.4.6.1. Ġtici Pimlerin Boyutlandırılması ve Kullanımı

Ġtici pimler günümüzde istenilen çaplara göre hazır olarak satılmaktadır. Üretilecek

parçanın et kalınlığına ve itme mesafesine göre itici çapı seçilmelidir.Daha sonra itici boyları

istenilen seviyeye getirilerek kullanılabilir.

4.4.6.2. Ġtici Plakaların Boyutlandırılması ve Kullanımı

Kalıp ölçü ve ebatları günümüzde standartlaĢmıĢtır. Üst itme plakası kalınlığı 14mm

alt itme plakası kalınlığı 17 olmaktadır. En ve boyları kullandığımız standart kalıp ölçülerine

göre değiĢmektedir. EK 2`de standart kalıp ölçülerini görebilirsiniz. Üst itme plakasına

iticilerin yuvaları açılmalıdır. Bunların mesafesi erkek plakadan alınarak CNC tezgahında

hassas bir Ģekilde açılmalıdır aksi halde delik eksenleri kaçık olabilir.

4.4.7 Soğutma Sisteminin Belirlenmesi

ErgimiĢ halde plasttiğin kalıp içinde sertleĢmesi ve istenilen Ģekli alabilmesi için

soğutulamsı gerekmektedir. Bu da soğutma sistemi ile olmaktadır.

4.4.7.1 DiĢi Plakanın Soğutulması

Parçamız düzlemsel olmadığı ve derin dairesel kesitler olduğu için çekirdek soğutma

yöntemini kullanmamız gerekmektedir. Resim 11`de diĢi plakada derin çekirdek için yapılmıĢ

soğutma sistemi görülmektedir.

69

Resim 11 Derin Çekirdek Soğutma

Bu tür derin çekirdek soğutmalarda çekirdek etrafına derinliğine yakın belli bir

mesafeye kadar delikler açılır. Deliklerden birine plakanın yanından giriĢ baĢka bir değileğede

çıkıĢ içini yandan delik delinir. Deliker arasında su geçiĢini sağlamak için üst kısımdan belli

bir miktar frezede iĢlenmesi gerekmektedir.Fakat Resim 12 deki simülasyonda görüldüğü

üzere suyun deliklere girmeden bu açılan kısımdan gittiği görülmektedir

Resim 12 Soğutma Simülasyonu

70

Bunu çözmek için deliklerin alt kısmı boĢ kalacak Ģekilde bakır levhalar

yerleĢtirmke gereklidir.Böylece su üstten geçemeyecek mecburen deliği dolaĢacaktır.Resim

13`de görülmektedir.

Resim 13 Soğutma Simülasyonu

4.4.7.2 Erkek Plakanın Soğutulması

Erkek plakada derin olan iç çekirdek aynı yöntemle soğutulmuĢtur.

Resim 14 Erkek Plaka Soğutma

Erkek Ġç Lokma

Erkek Plaka

Soğutma Kanalları

71

4.4.8 Standart Kalıp Elemanlarının Belirlenmesi

4.4.8.1 Kolon Pimlerinin Belirlenmesi

Kolon pimleri kalıp boyutuna göre çapı standart olarak belirlenmiĢtir.

Ek 2 de seçilen kalıp boyutuna göre kolon pimi çapı verilmektedir. EK 3 te ise kolon pimi

çapına göre standart boylar verilmiĢtir.

4.4.8.2 Bağlantı Cıvataların Belirlenmesi

Bağlantı cıvalatalarının çapı EK 2`de kullanılan kalıp boyutuna göre standart olarak

verilmektedir.

4.4.8.3 Konik Kitlemenin Belirlenmesi

Konik kitleme kalıp her kapandığında kalıbın aynı merkezde olmasını sağlar, karĢılıklı

diĢi ve erkek plaka üzerine açılan yuvalara oturtulan konik kitlemeler, biribirini tam

karĢılayarak eksenel tamlık sağlarlar.EK 4 te standart konik kitleme ölçüleri verilmiĢtir.

Konik kitlemenin ölçüleri standarttır. Kalıp boyutlarına göre kalıpçı tarafından

istenilen ölçüde tercih edilir.

4.5 Kalıp Elemanların Ġmalat AĢamaları

4.5.1 DiĢi Plakanın Ġmalatı AĢamaları

EK 5`te ölçüleri verilen diĢi plakanın CAD programında oluĢturulduktan sonra CNC

tezgahında önce kalıp boĢluğu iĢlendi.

72

Resim 15 DiĢi Plaka Ġmalat AĢaması 1

Daha sonra kolon pim delikleri delindi ve Rayba çekildi.


Daha sonra yolluklar iĢlendi.

73


DiĢi Plaka soğutma sistemi delikleri iĢlendi. Derin çekirdek olduğu için çekirdeğin etrafına

delikler delindi. Delikler etrafına kanal açıldı. Kanaldan su kaçağına önlemek anmacıyla oring

yuvaları açıldı.


Son olarak kalıp bağlantı delikleri delindi, yandan soğutma delikleri delindi ve bakırlar çakıldı

Soğutma Kanalı

74


Resim 20 DiĢi Plaka Üretimden Sonra

Bakır Parçalar

75

Resim 21 DiĢi Plaka Arka Kısmı, Delikler Etrafına Açılan Kanal

Resim 22 Oringler ve Bakır Parçalar

4.5.2 Erkek Plaka Ġmalat AĢamaları

EK 6`da ölçüleri verilen plaka cnc tezgahta ilk önce kalıp boĢluğu açıldı.

76

Resim 23 Erkek Plaka Ġmalat AĢaması 1

Daha sonra kolon pimleri delinerek rayba çekildi


Bağlantı delikleri delindi, itici delikleri delinerek rayba çekildi.

Kolon Pim Delikleri

77


Erkek plakada çıkıntı parçalar sonradan iĢlenerek erkek plakaya eklenmiĢtir.

Resim 26 Erkek Plaka Üretimden Sonra

4.5.3. Destek Plakanın Ġmalat AĢamaları

EK 7`de te ölçüleri verilen destek plakasının üzerinde yapıcalak fazla iĢlem yoktur

sadece delik delme iĢlemi vardır.Bu delikler itici delikleri ve bağlantı delikleridir. Bu

deliklerin ekseninde delinmesi gerekmektedir.

78

Resim 27 Destek Plaka Ġmalat AĢaması

Resim 28 Destek Plakası Üretimden Sonra ve Montaj Hali

4.5.4. Bağlantı Plakalarının Ġmalat AĢamaları

Bağlantı plakalarında (EK 8) bağlantı cıvataları için delikler bulunmaktadır. Ayrıca alt

bağlantı plakasında enjeksiyon makinesinin itici plakaya hareket verebilmesi için büyük bir

delik bulunur.Üst bağlantı plakasında ise enjeksiyondan gelen ergimiĢ plastiğin yolluklara

ulaĢması için delik bulunur

Bağlantı Cıvata Delikleri

Ġtici Delikleri

Erkek Plaka Destek Plaka

Ġtici Pimler

Ġtme Plakaları

79

Resim 29 Bağlantı Plaka Ġmalat AĢaması

Resim 30 Bağlantı Üst Plakası Üretimden Sonra

Bağlantı Cıvata Yuvaları

Yolluk Deliği


Yolluk Deliği

80

Resim 31 Bağlantı Alt Plakası Üretimden Sonra

4.5.5. Ġtme Üst Plakası ve Alt Plakası

Ġtme alt plakasında (EK 9) sadece itme üst plakasına bağlamak için bağlantı delikleri vardır.

Üst itme plakasında ise itici yuvalarının delikleri bulunur bunlarda ekseninde açılmak

zorundadır. Aksi halde iticilerin iler geri hareketlerinde sürtünme olur ve zmanlar iticiler

aĢınarak ürün çapaklı çıkmaya baĢlar

Resim 32 Ġtme Alt Plaka Ġmalat AĢaması



Enjeksiyon Makinesi Ġtici

Plaka Hareket Deliği

81

Resim 33 Üst Ġtme Plakası Ġmalat AĢaması

Resim 34 Ġtme Plakalarının Üretimden Sonra Montajı

4.5.6. Ġtme Ayaklarını Ġmalat AĢamaları

Ġtme ayakları (EK 11) sadece destek görevi gördüğünden ve itici mesafesi

ayarladığından üzerinde sadece bağlantı deliği bulunur. Bağlantı plakası ve destek plakası

arasında bulunur. Bağlantı plakası ile erkek plakası arasında cıvata bağlantısı yapılır. Fakat

cıvata itmek ayakları ve destek plakasından geçer. Ġtme ayaklarının bağlantı Ģekli Resim 36 de

görünmektedir.

Bağlantı Delikleri Ġtici Pim Yuvaları

82

Resim 35 Ġtme Ayağı Ġmalat AĢaması

Resim 36 Ġtme Ayakları Bağlantı ġekli

Erkek Plaka

Destek Plakası

Ġtme Ayakları

Bağlantı Cıvatası

Bağlantı

Plakası

Bağlantı Cıvatalarının Serbest

Geçeceği Delikler

83

Resim 37 Ġtme Ayakları Üretimden Sonra

4.6 Kalıp Montajı

Kalıp montajı yapılırken iç parçaların montajından baĢlanmalıdır. Resim 38 de

görüldüğü gbi önce diĢi plaka üzerindeki konik kitleme gibi ufak parçaların montajı

yapılmalıdır. Burçlarda diĢi plakaya yerleĢtirilir.

Resim 38 Konik Kitleme Montajı

Daha sonra diĢi plaka bağlantı plakasına bağlanır. Yolluk burcu yerine yerleĢtirilir ve flanĢ

takılır. Kalıbın diĢi kısmın montajı tamamlanmıĢ olur.

84

Resim 39 DiĢi Kısım Montajı

Daha sonra erkek plaka üzerine iç lokmalar takılarak arkadan cıvata bağlantıları yapılır.

Konik kitleme montaj edilir ve kolon pimleri yerlerine takılır.

Resim 40 Erkek Plaka Montajı

85

Daha sonra itici pimler, destek plaka ve erkek plakadaki itici pim deliklerinden

geçecek Ģekilde itme üst plakasındaki yuvalarına takılır. Ġtme alt plakasıda üst plakaya

cıvatayla bağlanarak itici pimler sabitlenmiĢ olur.

Resim 41 Ġtici Pim ve Plakaların Montajı

Ġtme ayakları, itme plakalarının yanlarına gelecek Ģekilde yerleĢtirilir ve arkasına

bağlantı plakası konur. Cıvatalar, itme ayakları ve destek plakadan geçirilerek erkek plakaya

bağlanır.

Resim 42 Ġtme Ayaklarının Montajı

86

DiĢi ve erkek kısmı Resim 43 deki gibi bir araya getirildiği zaman cıvatalar

sıkıĢtırılarak diĢi kısım erkek kısım üzerine konur.Resim 44. Böylece Kalıp Montajı YapılmıĢ

olur.

Resim 43 DiĢi ve Erkek Kısım Montajı

Resim 44 Kalıp Montaj YapılmıĢ Hali

Kalıp montajı yapılırken birbiri ile temas eden yüzeylerin alıĢtırmaları yapılmaktadır.

Kalıp çalıĢtığı zman ise parçalar birbrine uyum sağlarlar. Daha sonra tekrar kalıp

söküldüğünde esk halinde toplanabilmesi için aynı uyumda ve yönde tekrar bağlanabilmesi

için kalıp markalanmalıdır. Resim 45`de markalama görülmektedir.

87

Resim 45 Kalıp Markalama

Montajı yapıldığında kalıp bir grup halinde çok yüksek ağırıklara çıkmaktadır. Bu durum ise

kalıbın bir yerden baĢka bir yere nakledilmesinde veya kalıbın enjeksiyon makinesine

bağlanmasında vinç kullanmayı gerektirmektedir. Vinç kancası takabailmek için kalıplarda

mapa kullanılır ve genellikle kalıp destep plakasına mapa deliği delinir.

Resim 46 Kalıpta Mapa Kullanılması

88

KAYNAKLAR

Kitaplar

AKKURT, S.; “Plastik Malzeme Teknolojisi”, Ġ.T.Ü. Makine Fakültesi Ofset Atölyesi,

Ġstanbul. (1995)

AKKURT, S., KILIÇ A.R.; “Plastik Enjeksiyon Kalıplarının Ġncelenmesi” Makine-Metal

Teknolojisi Dergisi (Aralık 1999)

AKYÜZ Ö.F.; “Plastikler ve Plastik Enjeksiyon Teknolojisine GiriĢ” , PAGEV

Yayınları, Ġstanbul (1993)

Tezler

AALKAYA, A.R.; “Plastik Enjeksiyon Kalıplarının Tasarımı ve Üretimi”, Yüksek Lisans

Tezi, ĠTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Ġstanbul. (1998)

ANAPA, H.; “Plastiklerin Gaz Enjeksiyon Metodu ile Üretiminde ĠĢlem

Parametrelerinin Tasarım ve Ġmalata Etkisinin Ġncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, ĠTÜ Fen

Bilimleri Enstitüsü, Ġstanbul (2003)

BUCAKLIGĠL, C.; “Plastik Kalıp Tasarım Esasları ve Uygulamalı Kalıp Tasarım

Örneği”, Yüksek Lisans Tezi, ĠTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Ġstanbul (2003)

ESENLĠK, M.; “Plastik Enjeksiyon Kalıpçılığında KarĢılaĢılan Sorunlar ve Çözüm

Önerileri”, Yüksek Lisans Tezi, MÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Ġstanbul (2001)

KAMBER, Ö.ġ.; “Plastik Enjeksiyon Kalıplarının Bilgisayarla Tasarımı ile Pratikteki

Farklılıklarının KarĢılaĢtırılması ve Çözüm Önerileri, Yüksek Lisans Tezi, MÜ Fen

Bilimleri Enstitüsü, Ġstanbul. (2003)

KARADAĞ, H.; Plastik Kalıpçılığın Esasları, Yüksek Lisans Tezi, MÜ Fen Bilimleri

Enstitüsü, Ġstanbul. (1994)

ÖZ, U.; “Bilgisayar Destekli Plastik Enjeksiyon Kalıp Tasarımı”, Yüksek Lisans

Tezi, YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Ġstanbul.(1997).

ġEKER, C.; “Termoplastiklerin ġekillendirilmesinde Kullanılan Enjeksiyon

Kalıplarının Ġncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, MÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Ġstanbul (1999)

89

EK 1

Numune Çizim ölçüleri

90

EK 2

Standart Kalıp Ölçüleri

91

EK 3

Kolon Pimi Standart Ölçüleri

92

EK 4

Standart Konik kitleme Ölçüleri

93

EK 5

DiĢi Plaka Ölçüleri

94

EK 6

Erkek Plaka Ölçüleri

95

EK 7

Destek Plaka Ölçüleri

96

EK 8

Bağlantı Plakaları Ölçüleri

97

EK 9

Üst Ġtme Plakası Ölçüleri

98

EK 10

Üst Ġtme Plakası Ölçüleri

99

EK 11

Ġtme Ayakları Ölçüleri

100

ÖZGEÇMĠġLER

FATĠH ALTUNBAġ 161008811

1989 Ġstanbul doğumludur. Ġlköğretimini 2003 yılında Sultangazi Cumhuriyet

Ġlköğretim Okulunda 2007 lise öğrenimini Sultanahmet Anadolu Teknik Lisesinde

tamamlamıĢtır. Aynı yıl Karabük Üniversitesi TalaĢlı Üretim Öğretmeniği Bölümünü

kazanarak üniversite eğitimine baĢlamıĢtır. 2008 yılında Marmara Üniversitesi TalaĢlı Üretim

Öğretmenliği Bölümüne yatay geçiĢ yapmıĢtır.Hala öğrenimini bu bölümde devam

ettirmektedir. Ayrıca aynı üniversitenin Yapı ĠĢleri ve Teknik Daire BaĢkanlığında Teknisyen

ünvanı ile çalıĢmaktadır.

GSM: + 90 539 297 6979

E-mail : [email protected]

FATĠH ALKAN 2702006

1987 Bursa doğumludur. Ġlköğretimini 2002 yılında Cumhuriyet Ġlköğretim Okulunda

lise öğrenimini 2006 yılında Tophane Teknik Lisesi CNC Bölümünde tamamlamıĢtır. Bir yıl

aradan sonra Marmara Üniversitesi TalaĢlı Üretim Öğretmeniği Bölümünü kazanarak

üniversite eğitimine baĢlamıĢtır. Hala öğrenimini bu bölümde devam ettirmektedir.

GSM: + 90 536 642 7740


MUSTAFA AY 2702011

1989 Manisa doğumludur. Lise öğrenimini 2007 yılında Manisa Anadolu Meslek

Lisesi Makine Bölümünde tamamlamıĢtır. Aynı yıl Marmara Üniversitesi TalaĢlı Üretim

Öğretmeniği Bölümününde üniversite eğitimine baĢlamıĢtır. Hala öğrenimini bu bölümde

devam ettirmektedir.

GSM: + 90 505 655 6802


mailto:[email protected]



t.c. marmara ÜnĠversĠtesĠ teknĠk eĞĠtĠm...

Documents